Исследователи разрабатывают ультразвуковые датчики для контроля качества аддитивного производства

Исследователи из Бристольского университета продемонстрировали новую сенсорную технологию для контроля качества деталей в аэрокосмической отрасли. Исследование, опубликованное в журнале Waves in Random and Complex Media, описывает формулу, определяющую границы проектирования геометрии компонентов и микроструктуры материала.

В отличие от существующих методов, в этом процессе используются бесконтактные ультразвуковые датчики, подобные тем, которые используются в медицинской визуализации. </п>

Отображение свойств материала, измеренных деструктивным методом с использованием дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD). (Изображение предоставлено: Волны в случайных и сложных средах)

Команда разработала математическую модель, учитывающую физику распространения ультразвуковых волн через слоистые металлические материалы, полученные с помощью аддитивного производства. Регулируя входные параметры, модель оптимизирует вывод информации, что имеет решающее значение для оценки механической целостности компонента.

<п>«Существует потенциальный метод измерения с использованием лазерной ультразвуковой решетки, и мы используем математическое моделирование для разработки конструкции этого оборудования перед его развертыванием на месте», — сказал профессор Энтони Малхолланд, руководитель Школы инженерной математики и технологий.</п>

Предвидя ускоренное внедрение в промышленности, Малхолланд предполагает сотрудничество для интеграции этой технологии в процессы аддитивного производства. Эта интеграция может привести к оптимизации производства, инновационным разработкам и повышению экономической конкурентоспособности британского производства.

<стр> «Открытие 3D-печати при производстве компонентов, критически важных для безопасности, таких как те, которые используются в аэрокосмической промышленности, обеспечит значительные коммерческие преимущества для промышленности Великобритании», – сказал Малхолланд.</стр>

«Отсутствие средств оценки механической целостности таких компонентов является основным препятствием на пути реализации этой замечательной возможности. В результате этого исследования была создана математическая модель, имитирующая использование нового лазерного датчика, которая могла бы обеспечить решение этой проблемы, а это исследование ускорит разработку и внедрение датчика».

В дальнейшем команда планирует помочь экспериментальным партнерам во внедрении лазерных ультразвуковых матриц. Роботизированное оружие будет использовать эти датчики в контролируемых средах, генерируя подробные томографические изображения для оценки качества. Это достижение обещает революционный скачок в контроле качества аддитивного производства.

Полную статью под названием «Вероятностный подход к моделированию распространения ультразвуковых сдвиговых волн в локально анизотропных гетерогенных средах» можно найти по этой ссылке.</п> <стр>Источник: bristol.ac.uk</стр>