图片来源：霍尼韦尔

当增材制造技术更接近于生产应用，制造商必须验证所生产的零件的几何形状、冶金和机械性能满足设计工程师的要求。在大多数工业市场，都是在零件生产完成后通过坐标测量机（三坐标测量机）来检查机械特征，以及通过X射线来检查内部缺陷，CT扫描来寻找深层次的缺陷。然而，所有这些技术都会有人为错误参与进来。一个人可能没有正确地读三坐标测量机的结果，X射线可能只能捕捉到靠近表面的孔隙和裂缝缺陷，CT扫描技术还并没有被广泛使用，对扫描结果的解释需要进行大量的培训，以确保正确的解读结果。

这就是为什么开发符合增材制造设计意图的客观证据－Objective Evidence of Compliance to Design Intent"是很重要的。于是在加工过程中通过传感监测建立参数和零件的几何形状数据记录是必要的。霍尼韦尔正与西格玛实验室合作，研发出两套独立的过程中质量控制体系，下面介绍了这项技术是如何被开发和如何工作。

本期，霍尼韦尔航空航天工程研究专家Donald Godfrey为我们详细解释打印数据匹配的原理和过程。

霍尼韦尔与西格玛实验室合作，开发符合增材制造设计意图的客观证据－Objective Evidence of Compliance to Design Intent"。

增材制造的原理是，构建软件将零件模型切成上千层。每一层（切片）与3D打印过程具有相关性，最终层层打印成为一个零件。

举例来说我们将打印一个立方体，这个立方体被分为3000个相等的切片（在垂直方向上），每一片都是相同的厚度。要打印立方体的时候，3D打印机将其生成3000个打印过程，就这样产品按照垂直方向从底部到顶部被打印出来（Z方向）。每完成一个打印过程，Sigma Labs的PrintRite3D^® CONTOUR ^TM系统都会拍照。当整个立方体被打印完成时，该系统将拍摄3000个数字图像。

通过系统记录的每一层的图片，计算机将图片与设计模型的切片相对比。比如说，如果该系统记录的数字图像为第1870片，则计算机将与设计模型的第1870片相对比。

数据匹配

图片来源：霍尼韦尔

上面显示了霍尼韦尔发动机安装紧固件加工过程的数字图像的多片拍摄。计算机将这些图像与设计模型的切片进行比较，提供了符合增材制造设计意图的客观证据－Objective Evidence of Compliance to Design Intent"。如果计算机识别的是该片刚刚打印出的图像与设计切片有差异，则该层是缺陷发生可疑层。如果与几何切片的差异是显著的，那么就可以通过程序指令让打印机停止。如果与模型切片的几何差异不显著，3D打印机可以继续工作，但向操作者发送一个可疑信息警告消息，这样在打印完成后的质量检测过程中作为考察对象。

这种类型的质量系统的优点是，减少对后续质量检测的依赖，包括X射线，CT扫描或三坐标测量。而且通过大量的数据匹配积累过程带来经验值的提升，在加工过程中避免产品缺陷的发生，这比加工完成后发现产品质量缺陷却无能为力要节约得多。

图片：四个霍尼韦尔发动机的安装紧固件和零件切片的数字指纹

3D科学谷REVIEW

符合增材制造设计意图的客观证据－Objective Evidence of Compliance to Design Intent"带来正确的数据收集与匹配技术。该系统将进一步帮助霍尼韦尔保持其作为全球技术领导者。

Sigma Labs将模型切片作为微观层面的设置跟结果做匹配。从模型切片创建与质量的相关性。这种前瞻性的过程控制被称为过程质量保证，是西格玛实验室独特的（iPQA™）技术。这样可以提高生产效率，并实现制造业务精益战略。

在这方面的研究和应用。3D科学谷后续将继续为您揭示符合增材制造设计意图的客观证据－Objective Evidence of Compliance to Design Intent"的另外一种方法。敬请关注。

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