Solution
Contrôle qualité des structures lattice aérospatiales imprimées en 3D
Validation de la technique d'excitation par impulsion pour détecter les défauts de fabrication dans les structures lattice en alliage d'aluminium fabriquées par fusion laser sur lit de poudre.
Le défi
Les structures lattice métalliques produites par fusion laser sur lit de poudre (LPBF) permettent des géométries tridimensionnelles complexes impossibles à obtenir par les méthodes de fabrication conventionnelles—les rendant inestimables pour les applications d’allègement aérospatial et automobile. Cependant, le procédé LPBF peut introduire des défauts internes tels que de petites porosités qui compromettent l’intégrité structurelle. Ces défauts sont invisibles à l’inspection visuelle, et scanner chaque pièce par tomographie est prohibitif en coût et en temps pour les environnements de production. Les fabricants ont besoin d’une méthode d’inspection non destructive pratique pour les composants lattice de haute valeur.
La solution
Cette recherche a validé les essais par excitation impulsionnelle comme méthode d’inspection non destructive pour les structures lattice LPBF. L’étude a examiné des échantillons lattice et massifs produits en alliage d’aluminium haute résistance A205, incluant des spécimens avec des défauts fabriqués intentionnellement à des emplacements connus.
En comparant les fréquences de résonance entre des échantillons de référence sans défaut et des pièces potentiellement défectueuses, l’IET a détecté avec succès les défauts internes placés sélectivement. Les décalages de fréquence causés par les vides internes et les porosités fournissent des critères clairs d’acceptation/rejet sans nécessiter d’interprétation complexe du signal ni d’équipement coûteux.
Résultats
La recherche a démontré que l’IET détecte de manière fiable les défauts de fabrication LPBF dans les géométries lattice complexes sur la base des différences de fréquence de résonance. Cela valide l’excitation impulsionnelle comme solution pratique de contrôle qualité pour les environnements de production AM—assez rapide pour une inspection à 100% des composants lattice aérospatiaux et automobiles de haute valeur où la détection des défauts internes est critique.
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