當(dāng)增材制造技術(shù)更接近于生產(chǎn)應(yīng)用，制造商必須驗(yàn)證所生產(chǎn)的零件的幾何形狀、冶金和機(jī)械性能滿足設(shè)計(jì)工程師的要求。在大多數(shù)工業(yè)市場，都是在零件生產(chǎn)完成后通過坐標(biāo)測量機(jī)（三坐標(biāo)測量機(jī)）來檢查機(jī)械特征，以及通過X射線來檢查內(nèi)部缺陷，CT掃描來尋找深層次的缺陷。然而，所有這些技術(shù)都會有人為錯(cuò)誤參與進(jìn)來。一個(gè)人可能沒有正確地讀三坐標(biāo)測量機(jī)的結(jié)果，X射線可能只能捕捉到靠近表面的孔隙和裂縫缺陷，CT掃描技術(shù)還并沒有被廣泛使用，對掃描結(jié)果的解釋需要進(jìn)行大量的培訓(xùn)，以確保正確的解讀結(jié)果。
這就是為什么開發(fā)符合增材制造設(shè)計(jì)意圖的客觀證據(jù)－Objective Evidence of Compliance to Design Intent”是很重要的。于是在加工過程中通過傳感監(jiān)測建立參數(shù)和零件的幾何形狀數(shù)據(jù)記錄是必要的。霍尼韋爾正與西格瑪實(shí)驗(yàn)室合作，研發(fā)出兩套獨(dú)立的過程中質(zhì)量控制體系，下面介紹了這項(xiàng)技術(shù)是如何被開發(fā)和如何工作。
本期，霍尼韋爾航空航天工程研究專家Donald Godfrey為我們詳細(xì)解釋打印數(shù)據(jù)匹配的原理和過程。
霍尼韋爾與西格瑪實(shí)驗(yàn)室合作，開發(fā)符合增材制造設(shè)計(jì)意圖的客觀證據(jù)－Objective Evidence of Compliance to Design Intent”。
增材制造的原理是，構(gòu)建軟件將零件模型切成上千層。每一層（切片）與3D打印過程具有相關(guān)性，最終層層打印成為一個(gè)零件。
舉例來說我們將打印一個(gè)立方體，這個(gè)立方體被分為3000個(gè)相等的切片（在垂直方向上），每一片都是相同的厚度。要打印立方體的時(shí)候，3D打印機(jī)將其生成3000個(gè)打印過程，就這樣產(chǎn)品按照垂直方向從底部到頂部被打印出來（Z方向）。每完成一個(gè)打印過程，Sigma Labs的PrintRite3D? ConTOUR TM系統(tǒng)都會拍照。當(dāng)整個(gè)立方體被打印完成時(shí)，該系統(tǒng)將拍攝3000個(gè)數(shù)字圖像。
通過系統(tǒng)記錄的每一層的圖片，計(jì)算機(jī)將圖片與設(shè)計(jì)模型的切片相對比。比如說，如果該系統(tǒng)記錄的數(shù)字圖像為第1870片，則計(jì)算機(jī)將與設(shè)計(jì)模型的第1870片相對比。
上面顯示了霍尼韋爾發(fā)動機(jī)安裝緊固件加工過程的數(shù)字圖像的多片拍攝。計(jì)算機(jī)將這些圖像與設(shè)計(jì)模型的切片進(jìn)行比較，提供了符合增材制造設(shè)計(jì)意圖的客觀證據(jù)－Objective Evidence of Compliance to Design Intent”。如果計(jì)算機(jī)識別的是該片剛剛打印出的圖像與設(shè)計(jì)切片有差異，則該層是缺陷發(fā)生可疑層。如果與幾何切片的差異是顯著的，那么就可以通過程序指令讓打印機(jī)停止。如果與模型切片的幾何差異不顯著，3D打印機(jī)可以繼續(xù)工作，但向操作者發(fā)送一個(gè)可疑信息警告消息，這樣在打印完成后的質(zhì)量檢測過程中作為考察對象。
這種類型的質(zhì)量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，減少對后續(xù)質(zhì)量檢測的依賴，包括X射線，CT掃描或三坐標(biāo)測量。而且通過大量的數(shù)據(jù)匹配積累過程帶來經(jīng)驗(yàn)值的提升，在加工過程中避免產(chǎn)品缺陷的發(fā)生，這比加工完成后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量缺陷卻無能為力要節(jié)約得多。
符合增材制造設(shè)計(jì)意圖的客觀證據(jù)－Objective Evidence of Compliance to Design Intent”帶來正確的數(shù)據(jù)收集與匹配技術(shù)。該系統(tǒng)將進(jìn)一步幫助霍尼韋爾保持其作為全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。
Sigma Labs將模型切片作為微觀層面的設(shè)置跟結(jié)果做匹配。從模型切片創(chuàng)建與質(zhì)量的相關(guān)性。這種前瞻性的過程控制被稱為過程質(zhì)量保證，是西格瑪實(shí)驗(yàn)室獨(dú)特的（iPQA?）技術(shù)。這樣可以提高生產(chǎn)效率，并實(shí)現(xiàn)制造業(yè)務(wù)
