Các nhà khoa học Mỹ phát triển công nghệ phát hiện khuyết tật thời gian thực cho in kim loại 3D

Các nhà khoa học từ Phòng Thí nghiệm Quốc gia Argonne và Đại học Virginia đã phát triển một phương pháp mới để phát hiện các khuyết tật, cụ thể là các lỗ rỗng dạng lỗ khóa, trong các bộ phận kim loại được sản xuất bằng công nghệ in 3D sử dụng phương pháp nung chảy bột bằng laser. Lỗ rỗng dạng lỗ khóa là những khoang nhỏ bên trong được hình thành khi năng lượng laser quá mức tạo ra các lỗ sâu, hẹp giữ khí bên trong, làm suy giảm tính toàn vẹn cấu trúc và hiệu suất của các bộ phận quan trọng như linh kiện hàng không vũ trụ và cấy ghép y tế. Phương pháp mới kết hợp hình ảnh nhiệt, hình ảnh X-quang và học máy để dự đoán sự hình thành lỗ rỗng trong thời gian thực bằng cách liên kết các mẫu nhiệt trên bề mặt với các khuyết tật bên trong được ghi lại qua tia X mạnh. Phương pháp này tận dụng các camera nhiệt hiện có đã được lắp đặt trên nhiều máy in 3D, cho phép phát hiện ngay lập tức các khuyết tật bên trong mà không cần phải sử dụng liên tục các thiết bị X-quang đắt tiền. Mô hình AI, được đào tạo trên dữ liệu nhiệt và X-quang đồng bộ, có thể nhận diện sự hình thành lỗ rỗng trong vòng vài mili giây, cho phép can thiệp ngay lập tức. Các nhà nghiên cứu dự kiến tích hợp công nghệ này với các hệ thống tự động điều chỉnh tham số in hoặc in lại các lớp ngay lập tức, từ đó nâng cao độ tin cậy, giảm lãng phí và tăng cường an toàn trong sản xuất các bộ phận kim loại quan trọng. Công việc trong tương lai nhằm mở rộng khả năng phát hiện khuyết tật và phát triển các cơ chế sửa chữa trong quá trình sản xuất gia công thêm.