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专访GE廖凯:工业CT无损检测已成金属3D打印必须的环节

2019年9月19-21日,IAME中国(西安)国际3D打印博览会暨高峰论坛将在西安高新国际会议中心举办。2019IAME旨在搭建增材制造(3D打印)科技创新的开放合作共享交流平台,汇聚全球顶尖的增材制造(3D打印)领域成果及人才,促进行业各环节、产业链的衔接融合。南极熊作为战略合作媒体,到西安现场全程报道。

专访GE廖凯:工业CT无损检测已成金属3D打印必须的环节

?GE X 射线和 CT 产品高级技术经理 廖凯,在高峰论坛上做了“工业 CT 在增材制造中的应用”的报告。会后,南极熊对廖凯经理进行了专访。

工业CT在金属3D打印领域的应用点

南极熊:廖总你好,我是来自南极熊3D打印网的记者。据我们了解,咱们GE有不少医疗和工业领域的CT产品,您能给我们介绍一下,工业CT在3D打印领域,它有一些怎样的应用?

GE 廖凯:GE的工业CT在3D打印领域的应用覆盖了航空航天、医疗、汽车等行业,目前工业CT在GE航空的增材制造方面已经得到了非常成熟的应用。工业CT可以将质量监控应用到增材制造的整个生命周期,包括上游的金属粉末质量控制、中游的3D打印结构及工艺优化以及最终的产品检测,这是一种全产业链的质量控制方法。具体的来说,包括一开始粉末的粒度分析、夹杂分析以及空心粉分析,再到增材制造件的设计,例如拓扑优化、减重等,到最后3D打印出来最终产品质量的监控,例如残余粉末检测、内部尺寸测量、CAD缺陷比对等。我们可以对关心的指标进行全过程的监控和检测。

专访GE廖凯:工业CT无损检测已成金属3D打印必须的环节

?△南极熊配示意图:CT检测金属件

南极熊:主要是来检测内部的一些缺陷,气孔还有什么样的一些问题呢?

GE 廖凯:工业CT,其实它主要关注的是内部的缺陷,是一种无损的检测和测量方法,就是像您说的孔洞、残余粉末,这些我们可以检测。如果说你说外部缺陷的话,工业CT也可以检测,但是有点就是大材小用了。因为外部的缺陷,我们可以用其他方法可以检测。

无损检测在3D打印领域的普及情况

南极熊:现在对于无损检测,在3D行业被采用的普及情况怎么样?你觉得它后面有一个怎样的趋势?

GE 廖凯:就无损检测的话,现在使用已经是非常非常广泛,其实这是一个非常老的课题。在工业刚刚诞生之初就有了无损检测,但是它的检测方法有很多种,比如说有射线、超声、红外等。无损检测阶段分为三个过程,分别是能发现缺陷、再将缺陷进行定量分析、最终将缺陷进行判定。现在在3D打印行业来说,最有效的就是射线检测,尤其是工业CT检测。我在报告当中分享了一个国外正在起草的标准,美国的ASTM WK47031。标准说的就是如何检测3D打印的航空航天零部件的缺陷,并且规定了可能出现的6种缺陷形式,每一种缺陷用什么样的方法来检测,其中推荐最有效的无损检测方法就是射线技术的工业CT。在这方面,包括航空航天和医疗增材制造的检测方面,我国也已经开始进行标准起草工作。另外,我特别想说,工业CT在我们GE航空的增材制造中运用得非常已经广泛了。我们位于美国的GE航空3D打印中心旁边就有一个专门的工业CT检测实验室,里面有近十台的工业CT,进行机器人自动化检测。

南极熊:那是所有的最终的零件都需要进行检测吗?还是抽检?

GE 廖凯:我们目前还是抽检,但是对于我们前期的验证和设计优化,我们是实行了百分之百的检测。

南极熊:还有一个问题,就是说现在无损检测它可以在打印过程当中来实施进行吗?还是说必须得把完成以后才能检测?

GE 廖凯:工业CT其实关注的是打印完成后的零部件缺陷。但我认为整个3D打印的过程指的是从前期的设计,到打印的过程以及整个打印工件的生命周期,很多环节都可以使用到工业CT进行质量检测。但是您说在3D打印过程中用工业CT其实是蛮难的,因为系统要发生X射线,并且需要一个旋转360度的扫描过程,所以目前比较难将工业CT系统和3D打印系统集成在一起,但是这一定是未来的发展方向。

国内工业CT的3D打印领域应用模式

南极熊:现在国内,一般是有这种检测服务商,他们采购这样的设备来对外做服务;还是说终端的用户自己会拥有这样的设备?

GE 廖凯:其实这两类客户都在有,比如说我们大会的主办方,西安国家增材制造研究院,他们目前拥有一台GE的300Kv的微纳米焦点双源CT系统,他们既用来自己产品的检测,也可以对外提供检测服务。目前来看,在增材制造领域,我们已经有若干家检测服务供应商已经在跟我们谈合作,希望能够向整个3D打印产业链的上中下游的客户提供工业CT的检测服务。

另外,我们GE在上海和东莞也拥有自己的工业CT实验室,除了自己内部使用之外,也对外提供检测服务。工业CT检测现在已经正在成为金属3D打印质量监控的重要的环节。但我更认为这是一个必须的环节,现在虽然在国内仅仅只是起步阶段,但我相信已经在整个行业慢慢的开始形成了共识:工业CT一定是金属3D打印质量检测的最佳手段!


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