3D-печать производит настоящую революцию в производстве — гораздо меньше материалов и энергии затрачивается на единицу продукции. Но если раньше очень сложные и точные элементы приходилось дорабатывать, то благодаря работе исследователей из Японии даже очень сложные печатные продукты можно будет производить массово и качественно.

Исследователи из Университета Осаки использовали лазерный ультразвук для обнаружения мелкомасштабных дефектов под поверхностью металлических элементов, напечатанных на 3D-принтере — так ещё никто не делал.

Долгое время все необходимые человеку детали производились посредством механической обработки. Из большого куска материала, вырезалась деталь определенной формы, а более крупное изделие собиралось из подобных деталей. Качество проверялось на каждом этапе производственного процесса, что замедляло и усложняло производство.

Однако 3D-печать ускорила процесс: работа начинается с чертежа, загруженного в принтер и выполняется послойно. Однако при таком подходе крайне непросто найти внутренние дефекты, не повреждая сам продукт.

Исследователи генерировали ультразвуковые волны в мегагерцовом диапазоне, чтобы выявить мелкие дефекты, которые трудно заметить. Тренировались на искусственных дефектах — чтобы создать такой в напечатанной детали, исследователи сначала изготовили алюминиевую пластину с просверленным в ней миллиметровым отверстием и прикрепили поверх нее тонкую бездефектную алюминиевую пластину. Они просканировали поверхность лазером и обнаружили возникающие в результате этого ультразвуковые колебания алюминия. Математическая обработка колебаний позволила получить графическое изображение, которое подчеркнуло расположение и размер внутренних дефектов для разных длительностей и частот лазерного импульса. Оказалось, что становится возможным обнаруживать дефекты размером всего 500 микрометров».

С помощью такой системы возможно внести исправления в деталь прямо в процессе изготовления, а значит, отремонтировать ее в реальном времени так же просто, словно бы обработка делалась вручную. Такое исследование особенно интересно для бизнеса.

Источник