ASTM表示原位監(jiān)測技術推動3D打印行業(yè)邁向更高效、可靠與經(jīng)濟的境界

2023年6月16日，南極熊獲悉，全球標準組織ASTM International發(fā)布了一份增材制造原位監(jiān)測技術準備報告。這份詳細報告是由ASTM增材制造卓越中心（AM CoE）組織，由NASA和America Makes贊助，總結(jié)了2022年6月舉行的系列研討會的成果。

△ASTM發(fā)布原位技術準備戰(zhàn)略指南（傳送門）

原位增材制造是指將3D打印技術直接應用于現(xiàn)場生產(chǎn)制造的過程。這份報告提出了一些建議，以解決原位增材制造中的技術問題，并加速其在不同行業(yè)的應用。該報告還詳細介紹了一些案例研究，展示了原位增材制造技術在航空航天、醫(yī)療和汽車行業(yè)等領域的潛力。

ASTM全球先進制造項目總裁Mohsen Seifi博士表示：“該報告經(jīng)過全面的景觀評估、詳細的研討會分析、有針對性的專家訪談和專家的重要評論，所有這些過程都經(jīng)過精心策劃，旨在創(chuàng)造一個行業(yè)可以利用的洞察力豐富的高價值資源。這些戰(zhàn)略見解還將指導ASTM及其成員，彌合現(xiàn)有標準之間的差距，并推動該領域的標準化創(chuàng)新�！�

△研討會技術負責人

原位監(jiān)測技術可實現(xiàn)質(zhì)量控制和缺陷檢測

這些技術在過程控制中起著關鍵作用，確保生產(chǎn)的零件符合要求的質(zhì)量標準。此外，通過原位監(jiān)測及早發(fā)現(xiàn)潛在缺陷有助于防止生產(chǎn)有缺陷的零件。

原位監(jiān)測包含多種技術，其中熱監(jiān)測是首選方法之一。熱監(jiān)測涉及測量構建板、熔融材料和周圍環(huán)境的溫度。這些數(shù)據(jù)可用于在構建過程中調(diào)節(jié)溫度，并檢測可能導致缺陷的任何熱點。

接下來是光學監(jiān)測，它利用攝像頭觀察構建進度，并檢測可能的缺陷。此外，它還可以測量生產(chǎn)零件的尺寸和形狀。另一種技術是超聲波監(jiān)測，它使用超聲波來評估熔融材料的特性。這些數(shù)據(jù)有助于過程控制，并幫助識別任何可能的缺陷。

選擇適合的現(xiàn)場監(jiān)測技術取決于具體的3D打印制造過程和監(jiān)測要求。例如，當3D打印過程對溫度非常敏感時，熱監(jiān)測可能是一種合適的選擇。另一方面，當該工藝涉及生產(chǎn)復雜幾何形狀時，光學監(jiān)控可能更適合。

America Makes技術總監(jiān)Brandon Ribic博士指出："該團隊編制的戰(zhàn)略指南將成為未來幾年增材制造社區(qū)成員的有益資源。數(shù)據(jù)和調(diào)查結(jié)果提供了一個很好的合作促進共識的例子。它們提供了一種通過監(jiān)控、數(shù)字化數(shù)據(jù)和分析方法來提升3D打印資格認證的能力。"

△2022年6月舉辦的研討會的貢獻者

3D打印制造中原位監(jiān)測技術的挑戰(zhàn)與解決方案

在研討會期間，來自學術界、工業(yè)界和政府的專業(yè)人士聚集在一起，交流并分享了3D打印制造原位監(jiān)測技術方面的最新進展。與會者一致認識到該領域面臨著一些重要的差距和挑戰(zhàn)。

一開始的挑戰(zhàn)是缺乏標準化實踐的原位監(jiān)測技術。缺乏統(tǒng)一的標準限制了不同技術的比較，以及來自不同來源的數(shù)據(jù)的兼容性。另一個挑戰(zhàn)是對于跨不同增材制造工藝和材料的原位監(jiān)測技術性能的數(shù)據(jù)可用性有限。這種數(shù)據(jù)的稀缺性增加了評估這些技術的有效性以及為特定應用選擇最佳選項的困難。

此外，原位監(jiān)測技術還存在與高成本有關的問題，這可能成為中小企業(yè)采用這些技術的障礙。此外，這些技術的安裝和操作通常較為復雜，需要專業(yè)知識和培訓。

△ASTM成立于1898年

鑒于這些挑戰(zhàn)，該報告還強調(diào)了幾種可能的解決方案。首先，它強調(diào)了制定專門針對原位監(jiān)測技術的標準的重要性。這些標準將有助于比較不同的技術，并確保來自不同來源的數(shù)據(jù)的兼容性。其次，該報告強調(diào)了擴大收集與各種增材制造工藝和材料的原位監(jiān)測技術性能相關的數(shù)據(jù)的重要性。這將增加對這些技術的理解，并提高它們的整體有效性。

另一個關鍵領域是需要解決成本方面的問題。通過降低與原位監(jiān)測技術相關的費用，可以擴大中小企業(yè)對這些技術的可及性。同時，簡化安裝和操作過程將提高用戶友好性，并最大程度地減少對專業(yè)培訓和知識的需求。

盡管面臨這些挑戰(zhàn)，對于原位監(jiān)測技術在增材制造領域的興趣日益增長。ASTM表示，隨著這些技術的不斷進步，增材制造有望取得重大突破，提高效率、可靠性和成本效益。