Phase3D, expert en surveillance in situ pour la fabrication additive, établit une corrélation en temps réel entre les anomalies mesurables de la fabrication par fusion de lit de poudre métallique et les défauts de la pièce finale. Ce travail a été réalisé pour l’armée de l’air américaine et la NASA, deux producteurs de pièces aérospatiales bien connus qui font confiance à la fabrication additive, et a été validé avec deux matériaux sur deux machines différentes de fusion laser sur lit de poudre (PBF).
Phase3D a travaillé en étroite collaboration avec l’armée de l’air américaine et la NASA pour développer Fringe Research, un outil de contrôle in situ qui mesure, en microns, chaque couche d’une pièce fabriquée par FA à base de poudre. Pour rappel, le système identifie automatiquement les anomalies du processus de fabrication afin d’aider à améliorer le processus de FA. S’appuyant sur l’expertise de Phase3D en matière de mesures et d’analyses répétables, étalonnables et basées sur des unités, Fringe Research peut être utilisé sur la plupart des systèmes de FA à base de poudre et utilise la lumière structurée, une technologie de métrologie bien connue, pour créer les mesures utilisées pour cette corrélation.
L’entreprise explique que sa technologie de mesure, Fringe Research, ne fait pas appel à l’intelligence artificielle (IA) ou à l’apprentissage automatique (ML) pour créer des mesures ou identifier des anomalies. Elle recueille des données objectives afin de réduire les délais d’exécution des projets, d’augmenter l’utilisation des machines et de garantir la qualité de la construction.
Matériaux utilisés
Phase3D a imprimé avec Ti64 pour l’U.S. Air Force et GRCop-42 pour la NASA afin de déterminer l’effet d’une variation de fabrication détectable sur la qualité des pièces. Les constructions comprenaient un générateur d’anomalies, qui créait des anomalies de poudre et de fusion réalistes, basées sur la géométrie, y compris des sauts et des stries observés dans la plupart des constructions par FA. En mesurant la fabrication, Fringe Research a automatiquement identifié les sauts et les stries qui ont ensuite été corrélés à la porosité de la pièce finale. Les pièces ont été inspectées par tomodensitométrie et la corrélation a été effectuée dans Fringe Research et dans un logiciel commercial d’inspection par tomodensitométrie.
Pour le matériau Ti64 imprimé sur un EOS M290 pour l’armée de l’air américaine :
- 81 % des anomalies identifiées par Fringe Research sont en corrélation avec les défauts de la pièce détectés par tomodensitométrie.
- 100 % des anomalies identifiées par Fringe Research sont des dépressions ≥47um corrélées à des défauts détectés par tomographie assistée par ordinateur.
- Pour le matériau GRCop-64 sur une pièce M2 de Colibrium Additive (anciennement GE Additive) pour la NASA :
- 83 % des défauts identifiés sur l’échantillon de test étaient corrélés à des couches présentant des anomalies identifiées par Fringe Research.
- 100 % des anomalies identifiées par Fringe Research ≥42um dépressions corrélées aux défauts détectés par CT
« Fournir à nos clients une corrélation élevée entre les anomalies de construction mesurables et les défauts des pièces change ce qui est possible pour la FA », déclare Niall O’Dowd, fondateur et CEO de Phase3D. « Nos clients continuent à demander des données objectives permettant d’identifier les défauts des pièces lorsqu’ils se produisent. Grâce aux données collectées par Fringe Research, nous prévoyons que nos clients de l’aérospatiale seront en mesure d’augmenter le rendement des machines de plus de 10 % chaque année en arrêtant les pièces qui échoueront à l’inspection à un stade précoce. »
Fringe Research modifie le paradigme de la surveillance in situ en mesurant l’ensemble de la surface de fabrication trois fois pendant chaque couche. Les ingénieurs, les concepteurs, le personnel chargé de l’assurance qualité et les responsables ne devineront plus la raison de l’échec d’une pièce. Fringe Research fournit à ses utilisateurs les outils nécessaires pour identifier la cause de la défaillance et améliorer rapidement le processus. Historiquement, les clients de Phase3D s’appuyaient sur les images visuelles de la machine pour identifier les anomalies à l’aide de l’IA/ML ou pour qu’un ingénieur regarde une vidéo des images visuelles ou les fasse défiler. Cette méthode n’est ni fiable, ni efficace, ni intelligente. Les cartes de hauteur de Phase3D et Fringe Research permettent à chacun d’identifier comment les anomalies de construction influencent la qualité des pièces, y compris les défauts identifiés par tomodensitométrie, la durée de vie en fatigue, la résistance à la traction, et bien plus encore.
Phase3D présentera les données de corrélation pour l’U.S. Air Force et la NASA pendant RAPID + TCT 2024 à Los Angeles, Californie, du 25 au 27 juin 2024. Vous pouvez visiter Phase3D au stand 1063.
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