Найден метод визуализации для оценки качества 3D-печатных металлических деталей

Большая часть 3D-печатных металлических сплавов состоит из множества мелких кристаллов, которые отличаются по форме, размеру и ориентации атомной решетки. Зафиксировав эту информацию, ученые смогут определить свойства сплава, среди которых прочность и вязкость. Эта технология может найти широкое применение в аэрокосмическом секторе, в котором очень важна быстрая оценка критически важных деталей: турбин, лопастей вентиляторов.

До этого анализ микроструктуры металлических сплавов, созданных методом 3D-печати, проводился с помощью долгих и трудоемких измерений на дорогих растровых электронных микроскопах. Новый метод позволяет получить информацию такого же качества за несколько минут с помощью системы из оптической камеры, фонарика и ноутбука, на котором работает запатентованное программное обеспечение машинного обучения.
«Используя наш недорогой и быстрый метод визуализации, мы можем легко отличить хорошие 3D-печатные металлические детали от дефектных. В настоящее время невозможно определить разницу, пока мы не оценим микроструктуру материала в деталях», – объясняют авторы. При применении нового метода требуется обработать поверхность металла химическими веществами для выявления микроструктуры, а затем поместить образец перед камерой и сделать несколько оптических снимков, освещая металл с разных сторон. Программное обеспечение анализирует узоры, созданные светом, отраженным от поверхности металлических кристаллов, и делает вывод об ориентации этих кристаллов. Весь процесс, по оценке ученых, занимает около 15 минут. Результаты работы команды были опубликованы в научном журнале npj Computational Materials.

Фото: Nanyang Technological University