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Updated: Sep 10, 2025
Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography
Published on: May 15, 2017
Caracterización tridimensional de alta resolución y detección de defectos subterráneos en la fabricación de aditivos
Zhenlong Zhang1, Yifan Zhang1, Fei Gao2
1State Key Laboratory for Manufacture Systems Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, China; International Joint Laboratory for Micro/nano Manufacturing and Measurement Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, China.
El ultrasonido láser detecta efectivamente los defectos subterráneos en la fabricación de aditivos metálicos. Este método sin contacto localiza y mide con precisión los defectos, lo que permite el control de calidad de componentes como TI-6AL-4V.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Pruebas no destructivas
- Fabricación aditiva
Sus antecedentes:
- La adopción de la fabricación aditiva de metales (MAM) está creciendo en todas las industrias.
- Los parámetros de fabricación pueden dar lugar a defectos subterráneos críticos en los componentes MAM.
- La detección temprana de defectos es vital para el ajuste del proceso y la integridad del componente.
Objetivo del estudio:
- Emplear ultrasonidos láser para la detección fuera de línea de defectos subterráneos en muestras fabricadas aditivamente.
- Utilizar métodos avanzados de imagen y localización para la caracterización de defectos.
- Para lograr un mapeo tridimensional de alta precisión y la reconstrucción de defectos simulados del subsuelo.
Principales métodos:
- Especímenes TI-6AL-4V fabricados por fusión en lecho de polvo láser con defectos simulados (agujeros ciegos horizontales submilimétricos a una profundidad de 1 mm).
- Método de enfoque total (TFM) para imágenes planas de alta resolución de defectos.
- Método de localización elíptica optimizado para una localización y dimensionamiento precisos de los defectos en profundidad.
Principales resultados:
- Detección exitosa de agujeros ciegos horizontales submilimétricos que simulan defectos subterráneos.
- Imágenes planas de alta resolución de defectos obtenidas mediante TFM.
- Localización precisa del defecto y dimensionamiento en la dirección de la profundidad lograda con el método elíptico optimizado.
- El TFM integrado y la localización elíptica permitieron un mapeo y reconstrucción de defectos precisos en 3D.
Conclusiones:
- El ultrasonido láser es una técnica potente y sin contacto para la detección de defectos subterráneos en componentes fabricados de forma aditiva.
- La combinación de TFM y la localización elíptica optimizada proporciona una caracterización de alta precisión de los defectos.
- Este enfoque apoya el control de calidad y la optimización de procesos en la fabricación aditiva de metales.
