美國宇航局（NASA）和其他組織或公司在將增材制造（AM，即3D打印）用于他們的高價值部件生產(chǎn)時所面臨的共同問題是，該技術(shù)不僅重新定義了產(chǎn)品制造的方式，而且也重新定義了對產(chǎn)品進(jìn)行測試和評估的方式。尤其是當(dāng)增材制造的部件被用于某些關(guān)鍵的應(yīng)用，并對一個項目的安全和成功有直接的影響的時候，確保它們的質(zhì)量和可靠性就變得非常重要。 但是，由于這些零部件往往形狀非常復(fù)雜，而且在制造的時候是一體式一次制造完成的。因此使用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行檢測和測試而不對部件造成影響是很困難的，如果不是不可能的話。
正如NASA空間技術(shù)任務(wù)理事會首席研究員LaNetra Tate所說的那樣：“3D打印是一次打印整個零部件。使用傳統(tǒng)制造方法，你可以制造、檢驗，再制造、再檢驗，但是對于3D打印來說，你一下子就完成了整個過程。我們需要了解到底怎樣才能有效地對這些部件進(jìn)行質(zhì)量檢驗。”
對于用傳統(tǒng)制造工藝制成的部件，它的屬性和性能相對來說更容易預(yù)測和把握。這些工藝也有完善的標(biāo)準(zhǔn)和程序進(jìn)行驗證或測試。而對于3D打印來說，ASTM的F42委員會和其他國際機(jī)構(gòu)才剛剛開始著手進(jìn)行增材制造/3D打印的標(biāo)準(zhǔn)化。
在航空航天領(lǐng)域，一些通常用于傳統(tǒng)制造零部件的破壞性試驗卻無法用于增材制造的零部件，因為它們往往是一次性的和而且制造成本極其昂貴的。此外，由于增材制造的零部件是一層層創(chuàng)建的，它們的屬性更加難以預(yù)測。
對于NASA來說，這就是他們的無損評估（NDE， Nondestructive evaluation）工作組，或NNWG，的用武之地了。NASA和Jacobs科技公司的材料科學(xué)家Jess Waller博士高度評價了它的作用：“增材制造零部件的獨(dú)特性給產(chǎn)品質(zhì)量檢驗帶來了挑戰(zhàn)，而它正好適合使用NDE，對于那些具有復(fù)雜幾何形狀的零部件很難通過傳統(tǒng)手段進(jìn)行檢驗。而NDE能夠滿足增材制造部件所有獨(dú)特的檢驗要求。”
NNWG將開發(fā)出NDE方法以首先檢驗和測試那些用于發(fā)射應(yīng)用的增材制造部件，然后再是太空中應(yīng)用的增材制造部件。對于增材制造來說，這些方法可以用在零部件制造過程中，對于每一層進(jìn)行評估，或者在零部件制造之后。Waller 指出，“這將是首開先河——專門針對增材制造部件的標(biāo)準(zhǔn)，而且NASA正在獲得領(lǐng)先優(yōu)勢。這是我們在增材制造領(lǐng)域獲得的一個難得的機(jī)會，與傳統(tǒng)制造方法完全不同。你可以開發(fā)一個零部件的NDE建造記錄，告訴你零部件每一層的屬性是什么。”
當(dāng)然，這將需要開發(fā)出新的NDE方法。典型的渦流檢測或滲透測試可能會是有問題的。因為通常未完成的增材制造部件表面會比較粗糙，并且需要拋光。即使是X射線計算機(jī)斷層掃描（CT），雖然這種方法非常適合評估部件的深層內(nèi)部特征和屬性，但它仍有其局限性，即它不能檢測出垂直于x射線束的裂紋。然而NDE的方向是可行的，因為它優(yōu)化了復(fù)雜增材制造部件的測試，并能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，同時由于其非入侵的方式，又具有潛在的成本效益與廣泛的適用性。
目前已經(jīng)有多個組織（政府和商業(yè)），如SpaceX公司、歐洲航天局、洛克希德·馬丁公司、波音公司等，在與NASA進(jìn)行這方面的合作，預(yù)計很快就會有一整套專門針對增材制造的全新無損檢測（NDE）方法出現(xiàn)，這一方法不僅適用于航空航天領(lǐng)域，同樣也會適用于其它行業(yè)的應(yīng)用。
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