国外先进增材制造无损检测技术调研分析

       航空航天领域对零部件的精准性有较为严格的要求，而增材制造技术能较好地制造这些零部件，因此该技术在航空航天领域有着广泛应用。现实应用中，用于传统制造零部件的破坏性试验无法用于增材制造的制件，因为它们往往是一次性的，而且制造成本极其昂贵的。此外，由于增材制造的制件是一层层创建的，属性更加难以预测。

     增材制造零部件的独特性给产品质量检验带来了挑战，而它正好适合使用NDE，对于那些具有复杂几何形状的零部件很难通过传统手段进行检验。而NDE能够满足增材制造部件所有独特的检验要求。

       通常未完成的增材制造部件表面会比较粗糙，并且需要抛光。即使是X射线计算机断层扫描技术（CT），虽然非常适合评估部件的深层内部特征和属性，但仍有其局限性，即不能检测出垂直于x射线束的裂纹。然而NDE的方向是可行的，因为它优化了复杂增材制造部件的测试，并能实现标准化，同时由于其非入侵的方式，又具有潜在的成本效益与广泛的适用性。

NASA增材制造NDE

     NASA拥有丰富成功的增材制造技术应用，如创建首个船底座星云的完整三维模型，通过3D模型来获取其相关信息。如向国际空间站运送高性能3D打印机，开始执行太空3D打印任务。NASA将使用3D打印机在轨道上制造对象，终极研究目的是在太空中3D打印出整个卫星。

- 增材制造关键技术和测量挑战

- 增材制造制件质量评定

NASA在无损检测方面的主要技术包括：

 CT测量Computed Tomography

上图中，左图为索引接缝的上内壁计算机断层图像，右图为Ti-6AL-4V ASTRO-H绝热制冷部件的内部结构。

上图为通过直接金属激光烧结技术制成的Pogo-Z挡板，RS-25 / J2-X喷嘴，喷油器和阀体的计算机断层扫描图像。

上图为一个直接金属激光烧结铝计背部摄影图（左）和计算机断层摄影图像（右）。

以上三图表明 CT测量能够检测模拟内部缺陷，以及无法访问的内部特征。

上图为Ti-6Al-4V拉伸试样及其热等静压的GRC计算机断层扫描图像。

CT测量技术的限制性因素是：由于不能检测到垂直于X射线光束的裂纹，导致其不能可靠的检测缺陷。