Phase3D 增材制造质量监测技术取得突破，已在美国空军和 NASA进行验证

2024年6月20日，南极熊获悉， Phase3D 公司宣布在增材制造（AM）质量监测技术取得重大突破：将可测量的金属粉末床熔合 (PBF) 构建异常与终端部件缺陷实时关联起来。这项工作是为美国空军和 NASA完成的，并在两台不同的激光 PBF 机器上使用两种材料进行了验证。这是增材制造行业的一次重大飞跃，可确保构建质量和可靠性，这对所有试图采用增材制造技术的行业来说都是一个挑战。此前，南极熊也曾对Phase3D的原位监测工具有过相关的介绍：【新提醒】Phase3D发布新款原位监测工具包，可测量真实粉末床层厚-南极熊3D打印网 - 平台 (nanjixiong.com)

Phase3D 与美国空军和 NASA密切合作，开发了 Fringe Research，这是一款现场监测系统，可以以微米级为单位监测粉末增材制造的每一层。该系统会自动识别制造过程中的异常情况，以帮助改进增材制造流程。利用 Phase3D 在可重复、可校准和基于单元的测量和分析方面的专业知识，Phase3D 成为第一家测量制造过程中导致孔隙度的异常的增材制造检测公司，孔隙度是美国空军和 NASA 拒收增材制造零件的主要原因。Fringe Research 可用于大多数粉末增材制造系统，并采用结构光（一种常见且易于理解的计量技术）来创建用于这种相关性的测量值。

为了使增材制造成为一种值得信赖的制造工艺，行业必须实时验证构建过程。FringeResearch 不使用人工智能 (AI) 或机器学习(ML) 来创建测量值或识别异常。Phase3D 正在引领这一领域的革命，以支持其客户收集客观数据，从而缩短项目交付周期、提高机器利用率并确保构建质量。

Phase3D 为美国空军打印了Ti64部件，为 NASA 打印了 GRCop-42（一种新型航空航天用铜合金材料）部件，以确定可检测的构建变化对零件质量的影响。构建包括一个异常生成器，它创建了逼真的基于几何形状的粉末和熔化异常，包括大多数增材制造构建过程中看到的跳跃和条纹图案。在监测构建时，Fringe Research 自动识别了跳跃和条纹，这些跳跃和条纹后来与最终部件中的孔隙率相关。使用 CT 扫描检查零件，并在 Fringe Research 和商用 CT 检查软件中完成关联。

对于在美国空军的 EOS M290 上打印的 Ti64，81% 的 Fringe Research 发现异常与 CT 检测到的零件缺陷相关；100% 的 Fringe Research发现≥47um 异常凹陷与 CT 检测到的缺陷相关。

对于 NASA 的ColibriumAdditive (以前称为 GE Additive) M2上的 GRCop-64，83 % 的测试样本识别出的缺陷与 Fringe Research 识别出的异常层相关；并且 100% 的 Fringe Research 识别出的异常≥42um 凹陷与 CT 检测到的缺陷相关。

Phase3D 创始人兼首席执行官Niall O'Dowd 表示：“为客户提供可测量的构建异常与零件缺陷之间的高度相关性正在为增材制造带来新的可能性。我们的客户不断要求提供客观数据，以便在零件出现缺陷时识别它们。借助 Fringe Research 收集的数据，我们预计我们的航空航天客户每年将能够通过提前停止无法通过检查的零件，将机器产量提高 10% 以上。”

Fringe Research 通过在每一层测量整个构建表面三次，改变了现场监控的范式。工程师、设计师、质量保证人员和管理人员将不再猜测零件失效的原因。Fringe Research 为其用户提供工具来识别故障原因并快速改进流程。从历史上看，Phase3D 客户依靠机器的视觉图像来使用 AI/ML 识别异常，或者依靠工程师观看视觉图像的视频或滚动浏览它们。这既不可靠，也不有效，也不智能。Phase3D 的高度图和 Fringe Research 让每个人都有机会识别构建异常如何影响零件质量，包括 CT 识别的缺陷、疲劳寿命、抗拉强度等。

Phase3D 将于 2024 年 6 月 25 日至 27 日在加利福尼亚州洛杉矶举行的 RAPID + TCT 2024期间展示美国空军和 NASA 的关联数据。感兴趣的朋友可现场访问 1063 号展位的 Phase3D。