मेटल 3डी प्रिंटिंग के बाद गुणवत्ता निरीक्षण कैसे करें?

उदाहरण के लिए, गैर-विनाशकारी परीक्षण तकनीक: आंतरिक खामियों को खोजने के लिए चीजों को बाहर से देखना
धातु 3डी प्रिंटिंग की गुणवत्ता की जांच करने का मुख्य तरीका गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी) है, जो वस्तुओं की संरचना को प्रभावित किए बिना आंतरिक खामियों का पता लगा सकता है। विशिष्ट पहचान सिद्धांतों के आधार पर, सबसे आम प्रौद्योगिकियों को चार समूहों में रखा जा सकता है:
1. माइक्रो सीटी, या औद्योगिक कंप्यूटेड टोमोग्राफी
माइक्रो सीटी भागों के माध्यम से जाने और कई कोणों से डेटा प्राप्त करने के लिए एक्स-रे का उपयोग करता है। कंप्यूटर द्वारा पुनर्निर्माण के बाद, यह तीन आयामी टोमोग्राफिक छवियां बनाता है जो माइक्रोमीटर के रिज़ॉल्यूशन के साथ दोष ढूंढ सकते हैं। 450kV X-रे स्रोत वाला एक माइक्रो सीटी सिस्टम एल्यूमीनियम मिश्र धातु सिलेंडर हेड के अंदर 0.02 मिमी व्यास वाले छिद्र ढूंढ सकता है और सरंध्रता और दरार की लंबाई जैसी चीजों को माप सकता है। इसके मुख्य लाभ हैं:
पूर्ण आयामी निरीक्षण: एक ही समय में भागों में आंतरिक दोष (जैसे दरारें और छिद्र) और बाहरी ज्यामितीय विपथन (जैसे दीवार की मोटाई और विरूपण) दोनों का पता लगा सकता है।
उच्च सटीकता के साथ मात्रा निर्धारण: 3डी पुनर्निर्माण तकनीक दोषों के आकार, स्थान और वितरण घनत्व का सही अनुमान लगा सकती है।
गैर-संपर्क ऑपरेशन: सटीक भागों को दोबारा नुकसान न पहुंचाएं।
2. रेडियोग्राफिक परीक्षण (आरटी)
जीबी/टी 35351 मानक के अनुसार "धातु सामग्री के गैर-विनाशकारी परीक्षण - रेडियोग्राफिक परीक्षण" के अनुसार, रेडियोग्राफ़िक परीक्षण भागों के माध्यम से एक्स किरणें या गामा किरणों के गुजरने के तरीके में परिवर्तन को देखकर आंतरिक दोषों का पता लगाता है। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम मिश्र धातु विमानन ब्लेड की जांच करते समय, रेडियोग्राफ़िक परीक्षण इंटरलेयर गैर-फ्यूजन समस्याओं का पता लगा सकता है और छवि गुणवत्ता संकेतक (आईक्यूआई) का उपयोग करके पहचान संवेदनशीलता को माप सकता है। इसमें कुछ समस्याएँ हैं, जैसे:
प्रवेश क्षमता की सीमा: टंगस्टन मिश्र धातु जैसी उच्च घनत्व वाली सामग्रियों को उच्च ऊर्जा विकिरण स्रोतों की आवश्यकता होती है;
द्वि-आयामी इमेजिंग की सीमाएं: ओवरलैपिंग अनुमान जटिल संरचनात्मक भागों में समस्याओं को छिपा सकते हैं।
3. ध्वनि तरंगों का उपयोग करके परीक्षण (यूटी)
अल्ट्रासोनिक परीक्षण उस तरीके का उपयोग करता है जिस तरह से उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगें उछलती हैं और भागों के माध्यम से यात्रा करती हैं ताकि दरारें और समावेशन जैसी सतह की खामियों का पता लगाया जा सके। उदाहरण के लिए, चरणबद्ध ऐरे अल्ट्रासोनिक तकनीक (PAUT) मल्टी-एलिमेंट जांच का उपयोग करके 316L स्टेनलेस स्टील मोल्ड में तेजी से खामियां ढूंढ सकती है और उनकी तस्वीरें ले सकती है। इसके कुछ लक्षण इस प्रकार हैं:
बहुत संवेदनशील: कुछ माइक्रोन जितनी छोटी दरारें पा सकते हैं;
दिशात्मक निर्भरता: जांच के कोण को भाग की ज्यामिति के लिए बिल्कुल सही सेट करने की आवश्यकता है।
4. लेजर अल्ट्रासोनिक (LUT) के साथ परीक्षण
LUT भागों की सतह पर तनाव तरंगों को स्थानांतरित करने के लिए लेजर पल्स का उपयोग करता है और यह देखकर कि ध्वनि तरंगें उनके माध्यम से कैसे चलती हैं, खामियां ढूंढता है। नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी टीम ने एक लेजर अल्ट्रासोनिक प्रणाली बनाई है जो 0.1 मिमी के रिज़ॉल्यूशन के साथ 15 मिनट में टाइटेनियम मिश्र धातु भागों में दरारें ढूंढ सकती है। यह विधि कठिन घुमावदार भागों को ऑनलाइन खोजने के लिए अच्छी है।
2, सूक्ष्म संरचना से लेकर स्थूल आकार तक, सतह की गुणवत्ता की जाँच करना
धातु 3डी मुद्रित उत्पादों की सतह की गुणवत्ता का सीधा प्रभाव इस बात पर पड़ता है कि वे कितने समय तक चलते हैं और वे संक्षारण का कितना अच्छा प्रतिरोध करते हैं। सतह निरीक्षण के दौरान निम्नलिखित आयामों की जाँच की जानी चाहिए:
1. सतह का खुरदरापन मापना
भाग की सतह प्रोफ़ाइल के अंकगणितीय माध्य विचलन (रा) को खोजने के लिए, मारसर्फ श्रृंखला जैसे सतह खुरदरापन मीटर का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, SLM विधि द्वारा बनाए गए Ti6Al4V टाइटेनियम मिश्र धातु भागों का सतह Ra मान सामान्यतः 6 और 10 μm के बीच होता है। विमानन मानकों को पूरा करने के लिए, इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग का उपयोग करके इस मान को 0.8 μm से कम करने की आवश्यकता है।
2. सूक्ष्म संरचना का विश्लेषण
भागों की अनाज संरचना, चरण संरचना और दोष आकारिकी को देखने के लिए स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) का उपयोग करें। हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP) एल्यूमीनियम मिश्र धातु वस्तुओं के आकार को बदल सकता है, और SEM तस्वीरें इसे प्रदर्शित कर सकती हैं।
3. रासायनिक संरचना का परीक्षण
यह पता लगाने के लिए कि टुकड़ों में कौन से रसायन हैं, एक एक्स - किरण प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमीटर (एक्सआरएफ) या एक प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमीटर (आईसीपी - एमएस) का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, निकल आधारित उच्च तापमान वाले मिश्रधातुओं में सीआर, सीओ, डब्ल्यू और अन्य तत्वों के सामग्री विचलन की जांच करना, जिन्हें एएसटीएम एफ3001 मानक को पूरा करने के लिए 3डी मुद्रित किया गया है।
3, यांत्रिक प्रदर्शन का परीक्षण: यह जांचना कि हिस्से कितना वजन उठा सकते हैं
यह सुनिश्चित करने के लिए कि वे मानक स्तर पर हैं, धातु 3डी मुद्रित वस्तुओं के यांत्रिक गुणों को सत्यापित करना महत्वपूर्ण है:
1. तन्य शक्ति का परीक्षण करें
जीबी/टी 228.1 मानक भागों की तन्य शक्ति (आरएम), उपज शक्ति (आरपी0.2), और बढ़ाव (ए) की जांच करने के लिए एक सार्वभौमिक परीक्षण मशीन का उपयोग करने के लिए कहता है। उदाहरण के लिए, SLM विधि से बने 17-4PH स्टेनलेस स्टील भागों का Rm 1000MPa या अधिक होना चाहिए।
2. थकान का परीक्षण
यह देखने के लिए कि चक्रीय तनाव के तहत हिस्से कितने समय तक चलते हैं, एक रोटरी बेंडिंग थकान परीक्षण मशीन, जैसे कि आर - आर परीक्षण मशीन का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, एविएशन फास्टनरों को लोड परीक्षण के 10 चक्रों से गुजरना पड़ता है, और दरार प्रसार दर 1 × 10⁻⁶ मिमी/चक्र से कम होनी चाहिए।
3. कठोरता का परीक्षण
वस्तुओं की सतह कितनी सख्त है, इसका पता लगाने के लिए आप विकर्स कठोरता परीक्षक (एचवी) या रॉकवेल कठोरता परीक्षक (एचआरसी) का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, टरबाइन ब्लेड को इंकोनेल 718 से बने टुकड़ों की आवश्यकता होती है, जिनका डीएमएलएस तकनीक से मुद्रित होने पर एचवी मान 450-500 होता है।
4, उद्योग अभ्यास: मानकीकरण और बुद्धिमत्ता में रुझान
1. एक राष्ट्रीय मानक प्रणाली का निर्माण
3डी प्रिंटिंग के लिए तीन राष्ट्रीय मानक (जीबी/टी 35351-2025, जीबी/टी 45675-2025, और जीबी/टी 45667-2025) जो सितंबर 2025 में लागू हुए, उद्योग को गुणवत्ता का आकलन करने का एक ही तरीका देते हैं। उदाहरण के लिए, जीबी/टी 45675 बताता है कि एसएलएम भागों की सतह खुरदरापन का आकलन कैसे किया जाए और इसके लिए आवश्यक है कि रा वैल्यू डिटेक्शन रिपीटेबिलिटी त्रुटि 5% से कम या उसके बराबर हो।
2. स्मार्ट डिटेक्शन तकनीकों का उपयोग
मशीन लर्निंग और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का उपयोग पहचान को और अधिक कुशल बना रहा है। उदाहरण के लिए, नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी ने एक ऑप्टिकल इमेजिंग आधारित क्रिस्टल ओरिएंटेशन विश्लेषण प्रणाली बनाई जो टाइटेनियम मिश्र धातु भागों के माइक्रोस्ट्रक्चर मूल्यांकन को केवल 15 मिनट में पूरा कर सकती है और इसकी लागत SEM विधि का केवल 1/10 है।
3. पूरी प्रक्रिया के लिए गुणवत्ता नियंत्रण
अग्रणी कंपनियों ने "डिज़ाइन प्रिंटिंग परीक्षण फीडबैक" के लिए एक बंद लूप सिस्टम स्थापित किया है। उदाहरण के लिए, जीई एविएशन ने अपने एसएलएम उपकरण में एक इन-सीटू मॉनिटरिंग सिस्टम जोड़ा है। इससे उन्हें वास्तविक समय में लेजर की तीव्रता और स्कैनिंग गति को बदलने की सुविधा मिलती है, जिससे घटकों की विफलता दर 8% से घटकर 0.5% से भी कम हो गई है।