Zeiss лицензирует ORNL Tech для проверки 3D-печатных деталей

Jun 22, 2023

Поделиться этой статьей

Компьютерная томография, давно используемая для заглядывания внутрь металлических 3D-печатных компонентов, может выявить застрявший порошок, трещины и другие деформации. Являясь методом неразрушающего контроля, он служит бесценным инструментом для выявления технологических ошибок, совершенствования методов производства и маркировки дефектных деталей перед отправкой. Теперь Национальная лаборатория Ок-Риджа (ORNL) и немецкий лидер в области оптики ZEISS подписали пятилетнее лицензионное соглашение о сотрудничестве в использовании компьютерной томографии для обеспечения качества 3D-печатных деталей.

Благодаря лицензионному соглашению ZEISS нацелилась на Simurgh — инструмент, предназначенный для радикального сокращения затрат на проверку в десять раз при одновременном повышении точности. Это особенно своевременно, поскольку отрасль готовится к резкому увеличению тестирования отдельных деталей. Хотя его название может вызвать в воображении образ персонажа из «Властелина колец», Симург — это сплошной бизнес. Он использует алгоритмы, обученные выявлять проблемные геометрии, которые могут сигнализировать о таких проблемах, как застрявший порошок, закупорки или трещины. Эту исследовательскую инициативу поддерживает Отдел передовых материалов и производственных технологий Министерства энергетики, расположенный на демонстрационном производственном комплексе ORNL. Он также получил поддержку в виде премии Фонда коммерциализации технологий.

«КТ — это стандартный метод неразрушающего контроля, используемый во множестве различных отраслей промышленности для обеспечения качества производимого компонента. Но КТ традиционно является дорогостоящим и трудоемким процессом. Задача состоит в том, как мы можем использовать то, что мы знаем о физике и технологиях, чтобы ускорить процесс КТ и обеспечить его более широкое внедрение в промышленности. Моя конечная цель, чего я хотел бы достичь, — сделать это настолько быстро, чтобы мы могли поставить это на производственную линию, чтобы каждую деталь можно было быстро и надежно сканировать с помощью компьютерной томографии. Если мы сможем этого добиться, это будет революционная разработка, которая позволит 3D-печати действительно реализовать свой потенциал», — сказал исследователь ORNL Амир Зиабари.

«ZEISS и ORNL имеют давнее партнерство, которое привело к разработке инновационных решений для автоматизированного анализа и квалификации. Сейчас мы стремимся к дальнейшему совершенствованию процессов разработки и квалификации для аддитивного производства, чтобы обеспечить широкомасштабное внедрение и переход от прототипирования к производству», — сказал Пол Брэкман, менеджер по аддитивному производству в ZEISS.

В этом случае возможности Simurgh выходят за рамки компьютерной томографии; инструмент также был обучен на данных сканирующих электронных микроскопов. При сканировании детали Simurgh использует машинное обучение, в частности глубокое обучение, для автоматического анализа и определения областей, подверженных ошибкам. Используя машинное обучение, система оптимизирует вычислительные затраты, одновременно повышая скорость и точность. Примечательно, что Симург тщательно изучил кронштейны топливных сборок, предназначенные для атомной электростанции Браунс-Ферри, а также лопатки турбин, напечатанные на 3D-принтере.

У Zeiss уже есть инструмент GOM Blade Inspect Pro и множество других инструментов для проверки турбинных лопаток и миганий.

«Понимание того, какие дефекты могут присутствовать, невероятно важно для понимания поведения материала. В таких деталях любой дефект или крошечная пора в материале может привести к катастрофическому выходу из строя», — сказал директор демонстрационного производственного комплекса ORNL Райан Дехофф.

На фоне резкого роста производства критически важных деталей с помощью аддитивного производства (АП) для аэрокосмической и медицинской областей роль компьютерной томографии также расширилась, что привело к увеличению продаж систем. Эта тенденция не ускользнула от внимания гигантов метрологии ZEISS и Nikon. Nikon приобрела SLM Solutions и Morf3D, а ZEISS была одним из первых спонсоров EOS. Совсем недавно компания инвестировала в Makerverse и Precision Bio и стала партнером EOS в разработке решения для мониторинга процессов. С 2019 года он сотрудничает с Национальной лабораторией Ок-Ридж, совместно разрабатывая квалификационную службу ZEISS ParAM.

Эти ведущие метрологические и полупроводниковые компании далеко не пассивно интересуются АМ. Их участие подтверждается достоверными данными. Имея обширное портфолио, включающее не только системы компьютерной томографии, но и системы 3D-сканирования, они глубоко ориентированы на сектор аддитивного производства. Это дает им уникальную возможность точно прогнозировать траекторию развития отрасли. Их предложения выходят за рамки компьютерных томографов и включают в себя 3D-сканеры для оценки точности размеров, текстуры поверхности и общей точности.