Comment tester la qualité des pièces fabriquées par fabrication additive

Authors: dr.ir. Alex Van den Bossche

Comment tester la qualité des pièces fabriquées par fabrication additive ?

Méthode CND rapide et précise pour les pièces fabriquées par fabrication additive

Produisez-vous des pièces métalliques ou céramiques par fabrication additive (FA) nécessitant une inspection à 100% ? La tomographie est-elle trop complexe et trop coûteuse pour vous ? Est-il difficile de trouver une méthode d’inspection plus efficace pour effectuer un contrôle qualité à 100% ? Le contrôle non destructif par excitation impulsionnelle, également appelé test de résonance, est une solution idéale pour mesurer la qualité de la microstructure, et donc l’intégrité structurelle (allongement à la rupture et performance de durée de vie en fatigue) de vos pièces fabriquées par fabrication additive.

Avantages de l’excitation impulsionnelle / test de résonance

• Inspection qualité 100% rapide et précise, jusqu’à 1 pièce toutes les 3 secondes

• Détecte les changements microstructuraux, les microfissures dissipatives et la porosité élastique

• Inspection conforme/non-conforme

Le Grindosonic MK7 avec station de mesure permet aux producteurs de pièces métalliques ou céramiques fabriquées par fabrication additive d’inspecter à 100%.

Défauts typiques de fabrication additive détectés

• Fissures

• Cavités

• Matériaux manquants

• Changements de matériau

• Mélange de produits

• Dérives globales des propriétés

• Inclusions

• Contraintes résiduelles

• Manque de fusion

• Délamination de couches

• Poudre non fondue

• Poudre piégée

Applications typiques des pièces de fabrication additive :

• Composants aérospatiaux

• Pièces de dispositifs médicaux

• Implants pour le corps humain

• Composants automobiles

La solution idéale pour le contrôle qualité intégré dans une large gamme de procédés de fabrication additive

La réalisation d’une inspection qualité à 100% pour les pièces métalliques ou céramiques FA est facilitée par le système de test par excitation impulsionnelle Grindosonic MK7. Le système Grindosonic MK7 réalise une inspection complète et rapide des composants FA. Il est appliqué pour différentes technologies FA :

• Fusion sur lit de poudre laser (LPBF)

• Fusion sur lit de poudre par faisceau d’électrons (EB-PBF)

• Frittage laser sélectif (SLS)

• Dépôt d’énergie dirigée (DED)

• Dépôt d’énergie dirigée par laser (L-DED)

• Fabrication additive par arc fil (WAAM)

• Dépôt d’énergie dirigée par faisceau d’électrons (EB-DED)

• Projection de liant (BJ)

• Stéréolithographie (SLA)

Et pour une large gamme de matériaux

La technologie Grindosonic MK7 est applicable à une large gamme de matériaux et composites de fabrication additive, largement traités par LPBF, DED, Binder Jetting et WAAM :

1. Aciers inoxydables

• 316L

• 304L

• 17-4PH

• 15-5PH

2. Aciers à outils

• H13

• M2

• AISI D2

3. Aciers maraging

• 18Ni-300 (1.2709)

4. Alliages d’aluminium

• AlSi10Mg

• AlSi7Mg

• AlSi12

• Scalmalloy® (Al-Mg-Sc)

• Alliages Al-Cu (limités, difficiles)

• Alliages Al-Zn-Mg (expérimentaux)

5. Alliages de titane : très matures en FA (LPBF, EBM, DED)

• Titane pur commercial (Grade 1-4)

• Ti-6Al-4V (le plus courant)

• Ti-6Al-4V ELI

• Alliages β-Ti (Ti-5553, Ti-Nb, Ti-Mo)

6. Alliages à base de nickel : applications haute température (LPBF, DED, Binder Jetting)

• Inconel 625

• Inconel 718

• Hastelloy X

• Haynes 230

7. Alliages à base de cobalt : (LPBF, Binder Jetting)

• Co-Cr-Mo (médical, dentaire)

• Co-Cr-W

8. Cuivre et alliages de cuivre : difficile mais en croissance (LPBF, DED)

• Cuivre pur

• CuCrZr

• CuNiSi

• Bronze (CuSn)

9. Métaux réfractaires : point de fusion élevé (LPBF, EBM, DED)

• Tungstène (W)

• Molybdène (Mo)

• Tantale (Ta)

• Niobium (Nb)

10. Métaux précieux : principalement LPBF / Binder Jetting

• Or

• Argent

• Platine

• Palladium

La solution idéale pour le contrôle de processus en fabrication additive

La technologie de test Grindosonic MK7 FA permet un contrôle qualité (CQ) à 100% ainsi qu’un contrôle de processus (CP). En mesurant les pièces avant et après chaque étape de processus individuellement (HIP, rectification, polissage, …), la stabilité de cette étape peut être analysée et améliorée. Si une étape de processus augmente significativement le frottement interne des pièces, alors cette étape doit être révisée pour réduire l’induction de microdéfauts dissipatifs, qui auront un effet néfaste sur l’allongement à la rupture et la performance de durée de vie en fatigue.

Conclusion

Le système de mesure industriel Grindosonic MK7 est la solution idéale pour mesurer la qualité des pièces fabriquées par fabrication additive avec une haute précision et une grande vitesse. Il peut être utilisé pour l’inspection à 100% de grandes quantités de pièces en production.