レーザー超音波を用いた金属添加物製造における高解像度3D特徴と地表欠陥の検出
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.
Ultrasonics
|August 22, 2025
まとめ
レーザー超音波は,金属添加物の製造における地表の下の欠陥を効果的に検出します. この非接触方式は 欠陥の正確な位置とサイズを特定し,TI-6AL-4Vのような部品の品質管理を可能にします.
科学分野:
- 材料科学
- 非破壊的試験
- アディティブ製造
背景:
- 金属添加加工 (MAM) の採用は産業全体で増加しています.
- 製造パラメータは,MAMコンポーネントの重要な地下欠陥につながる可能性があります.
- 早期に欠陥を検出することは,プロセス調整とコンポーネントの完全性にとって不可欠です.
研究 の 目的:
- 添加的に製造された試料の地下欠陥をオフラインで検出するためにレーザー超音波を使用します.
- 欠陥の特徴化のための高度なイメージングとローカライゼーション方法を活用する.
- 高精度の3Dマッピングとシミュレートされた地表の欠陥の再構築を実現します.
主な方法:
- 激光粉床融合 (LPBF) で製造された,シミュレートされた欠陥を持つTI-6AL-4V標本 (深さ1mmのサブミリメートル水平盲孔).
- 欠陥の高解像度の平面イメージングのための全焦点法 (TFM).
- 精密な深さによる欠陥の位置づけとサイズ付けのための最適化された円位置づけ方法.
主要な成果:
- 地下部の欠陥をシミュレートするミリメートルの水平の盲穴の検出に成功しました.
- TFMを使用して達成された高解像度平面画像.
- 最適化された円法で深さ方向に正確な欠陥の位置づけとサイズ付けが行われます.
- 統合されたTFMと円型ローカライゼーションにより,正確な3D欠陥マッピングと再構築が可能になりました.
結論:
- レーザー超音波は,添加材料で製造された部品の地下欠陥検出のための強力な非接触技術です.
- TFMと最適化された円的局所化の組み合わせは,高精度の欠陥の特徴付けを提供します.
- このアプローチは,金属添加物製造における品質管理とプロセスの最適化をサポートします.
