厚壁 LPBF 液压歧管中 X 射线 CT 检测的局限性:一项工业案例研究

《Metals》:X-Ray CT Inspection Limitations in a Thick-Walled LPBF Hydraulic Manifold: An Industrial Case Study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月03日 来源:Metals 3.1

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金属增材制造(AM)能够实现具有弯曲内部通道、零部件数量减少和功能集成的紧凑液压流形板。然而,这些优势也带来了重大的检测挑战,特别是在包含密集排列和交叉通道的厚金属部分。本研究考察了 X 射线计算机断层扫描(CT)在激光粉末床熔融(LPBF)制造的马氏体时效钢 MS1 工业液压流形板上的实际应用。从重建的 CT 体积中选择截面,与标称的计算机辅助设计(CAD)几何形状进行比较,并使用定性可解释性分类进行评估,该分类得到了对比图像对比噪声比(CNR)分析和近似投影钢厚度的支持。清晰可解释的区域显示出更高且更一致的 CNR,而几何拥挤的区域通常表现出较低且变化较大的局部对比度。然而,仅靠投影材料厚度并不能决定可解释性,表明几何重叠、方向和重建伪影也有额外影响。特别关注的是相邻于局部坍塌外部支撑结构的通道壁。未发现空间上持续的贯穿壁不连续性,尽管不能排除较小的缺陷、局部壁变薄和冶金变化。0.8 MPa 的气动浸渍测试显示无明显气泡形成或可观察到的压力下降。该压力超过了受影响的卸压或油箱通道的预期工作压力,但远低于压力侧电路的 35 MPa 最大预期压力,因此不构成结构合格认定。研究表明,全组件 CT 可以为复杂的 LPBF 流形板提供有用的局部检测信息,但其可靠性强烈依赖于局部几何形状和采集条件。因此,当 CT 结果不足以进行完整合格认定时,可能需要定量图像评估和补充功能测试。
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