Прибор российских учёных обеспечит контроль качества 3D-печатных изделий

Специалисты одного из ведущих научно-исследовательских и образовательных центров России НИТУ «МИСиС» создали прибор лазерно-ультразвуковой диагностики материалов. Устройство может заметить даже самый мельчайший дефект на глубине до 40 мм. Очевидно, что новая разработка найдёт широкое применение в контроле качества 3D-печатных изделий, особенно тех, которые выпускаются для машиностроительной и аэрокосмической индустрии.

В металлических и композитных изделиях даже микротрещинки могут стать причиной преждевременного разрушения деталей. В таких отраслях, как авиастроение, это может привести к непоправимым катастрофам и человеческим жертвам. Поэтому на этапе производства очень важно контролировать качество и однородность структуры объекта.

Сегодня во многих отраслях промышленности начинают использовать аддитивные технологии. С одной стороны, это даёт возможность производить уникальные цельные детали со сложной внутренней структурой. С другой стороны, качество этих деталей может быть неудовлетворительным. Более того, учёным ещё предстоит до конца исследовать характеристики надёжности, прочности и устойчивости к механической усталости изделий, созданных по технологиям SLS и SLM.

Таким образом, прежде чем использовать 3D-печатные конструкционные элементы, специалистам важно удостовериться в их качестве. И теперь они могут это сделать, используя современные и точные инструменты.

Прибор для лазерно-ультразвуковой структуроскопии позволяет разработчикам получить изображение внутренней структуры объекта с разрешением до 50 мкм. Проникающая способность данного инструмента достигает 40 мм. Причём устройство даёт возможность не только узнать про наличие дефекта, но и оценить его форму и механические свойства. Таким образом, можно узнать, есть ли в металлическом изделии микропустоты или не расслоился ли при печати композитный материал.

По словам профессора Александра Карабутова, уникальный структуроскоп использует для исследования 3D-печатных изделий лазер и сверхширокополосные пьезоприёмники, которые способны уловить эхо-сигналы, поступающие от зондирующих импульсов. Благодаря подобной технологии значительно повышается чувствительность и разрешение ультразвукового контроля. А чтобы исключить ошибки при проверке, систему сделали полностью автоматизированной.

Новый прибор был успешно протестирован на углепластиковых элементах для пассажирского лайнера, поэтому исследователи запустили его мелкосерийное производство. 

По материалам: 3dtoday.ru