制造技术中心 (MTC) 使用 Avizo 定量分析增材制造样品中的潜在瑕疵

作者 ：Shuai Hang 博士、Mélanie Bombardiere、Nathanael Turner、Jonathan Settle、Emmanuel Muzangaza、David Brackett 博士

使用电子束熔融技术对 Ti-6Al-4V 样品的潜在缺陷进行定量分析。

电子束熔融技术 (EBM) 是一种增材制造 (AM) 工艺，可用于制造复杂的 3D 金属组件。Ti-6Al-4V 是一种在 EBM 工艺中广泛使用的具有较高价值的航空航天材料之一。然而，在实际装配的组件中常常会发现瑕疵（如气孔、未熔合），这可对零件的抗疲劳特性产生显著影响。制造技术中心 (MTC) 使用 X 射线计算机断层成像 (XCT) 和 3D 图像分割技术定量分析 EBM 样品缺陷的大小、形态和分布。这进一步优化了工艺参数，以生产出更优质的组件。

利用 Avizo 9.3 （赛默飞世尔科技生产的一款先进的 3D 可视化软件）对 XCT 数据集进行后处理。生成一份 Python 脚本以自动分析数据并提取统计数据，以根据过程参数对比每份样品。根据直方图中定义为 "材料" 的最高峰（交互式阈值）、大津阈值（自动阈值）和代表潜在空隙或低密度区域的低灰度值（自适应阈值）,使用三种类型的图像分割来自动识别每个样品中的潜在缺陷。将每种分割方法获得的结果合并，以避免数据重复，然后运行 Label Analysis 进行分析。每次扫描的分辨率约为10微米，对结果进行过滤，忽略所有方向中分辨率小于30微米（三维像素）的所有缺陷。本研究关注的主要特征是潜在缺陷的球形度（源自 Shape_VA3d）、最大的 Feret 直径 (Length3d) 和样品的总孔隙率。孔隙率数值将因图像处理过程中使用的设置产生偏差。因此，自动 XCT 数据分析脚本仅用于比较采用相同设置采集的样品结果。

制造技术中心 (MTC) 与产业界、学术界和其他机构合作，在灵敏且风险低的环境中研发并验证创新的制造工艺和技术。MTC 着重于为客户提供定制的制造系统解决方案。

关于 Amira-Avizo 3D 软件

Amira 和 Avizo 是高性能 3D 软件，可对来自不同来源和模式的科学和工业数据进行可视化、分析和解读。

文本和数据由制造技术中心 (MTC) 提供