国外先进增材制造无损检测技术调研分析

 渗透测试Penetrant Testing

依据最新获得、具有代表性的NDE数据的调查资料，从中可以获得了NDE的一些优点和限制以及需要加以解决和推进的具体技术挑战。例如，相对于传统的锻造、铸造或模制零部件来说，增材制造制件的突出特点之一是其孔隙率更高。

这些制件中不规则或粗糙的表面，使得用于检测表面缺陷的传统无损检测方法，难以甚至不可能完成对增材制造制件的检测。例如， Ti-6AL-4V试样的PT和Pogo-Z baffle的加工表面表明，PT可能不是对没有经过特殊后处理（加工和抛光）的增材制造制件中多孔或粗糙的部位进行检查的一个现实的方法（参见以下两图）。

上图为，液体火箭气态氢/液态氧（GH2/ LOX）喷射器中正在开发的Ti-6AL-4V的渗透试验（左），和一个Pogo-Z的挡板（右）。从上图可知由于表面粗糙度导致背景噪声较高。

上图为Ti-6AL-4V ASTRO-H绝热冰箱组件中，可变背景渗透迹象的光学成像（左）和渗透迹象的光学成像（右）。

同样地，了解如何衡量位置较深或无法访问的缺陷的复杂的内部结构/晶格结构，将是一个艰巨的任务。很显然，需要更新的，更灵敏的，并且非接触式NDE方法来克服该问题，即限制了与CT互补技术的效力，如PT，ET和UT。

 涡流检测Eddy Current Testing

对增材制造制件的可接触部分进行涡流检测，应被证明其和传统加工方式制造的金属非常相似。对于ET中的任何金属组件，表面光洁度和晶粒结构在发现关键缺陷中发挥了巨大的作用。

 结构光Structured Light

在增材制造过程中，考虑到几何形状和属性在连续层的沉积过程中可能出现变化的可能性，对这两部分的均匀性和尺寸的控制显得极其重要。一个已出现的无损检测技术——结构光，其可用于验证制件的精确度。

上图为Pogo-Z baffle的结构光特征。

 超声扫描

 原位过程监控近红外相机测量