專訪GE廖凱:工業(yè)CT無損檢測已成金屬3D打印必須的環(huán)節(jié)

2019年9月19-21日，IAME中國（西安）國際3D打印博覽會暨高峰論壇將在西安高新國際會議中心舉辦。2019IAME旨在搭建增材制造（3D打印）科技創(chuàng)新的開放合作共享交流平臺，匯聚全球頂尖的增材制造（3D打印）領域成果及人才，促進行業(yè)各環(huán)節(jié)、產業(yè)鏈的銜接融合。南極熊作為戰(zhàn)略合作媒體，到西安現場全程報道。

GE X 射線和 CT 產品高級技術經理 廖凱，在高峰論壇上做了“工業(yè) CT 在增材制造中的應用”的報告。會后，南極熊對廖凱經理進行了專訪。

南極熊：廖總你好，我是來自南極熊3D打印網的記者。據我們了解，咱們GE有不少醫(yī)療和工業(yè)領域的CT產品，您能給我們介紹一下，工業(yè)CT在3D打印領域，它有一些怎樣的應用？

GE 廖凱：GE的工業(yè)CT在3D打印領域的應用覆蓋了航空航天、醫(yī)療、汽車等行業(yè)，目前工業(yè)CT在GE航空的增材制造方面已經得到了非常成熟的應用。工業(yè)CT可以將質量監(jiān)控應用到增材制造的整個生命周期，包括上游的金屬粉末質量控制、中游的3D打印結構及工藝優(yōu)化以及最終的產品檢測，這是一種全產業(yè)鏈的質量控制方法。具體的來說，包括一開始粉末的粒度分析、夾雜分析以及空心粉分析，再到增材制造件的設計，例如拓撲優(yōu)化、減重等，到最后3D打印出來最終產品質量的監(jiān)控，例如殘余粉末檢測、內部尺寸測量、CAD缺陷比對等。我們可以對關心的指標進行全過程的監(jiān)控和檢測。

△南極熊配示意圖：CT檢測金屬件


南極熊：主要是來檢測內部的一些缺陷，氣孔還有什么樣的一些問題呢？

GE 廖凱：工業(yè)CT，其實它主要關注的是內部的缺陷，是一種無損的檢測和測量方法，就是像您說的孔洞、殘余粉末，這些我們可以檢測。如果說你說外部缺陷的話，工業(yè)CT也可以檢測，但是有點就是大材小用了。因為外部的缺陷，我們可以用其他方法可以檢測。

南極熊：現在對于無損檢測，在3D行業(yè)被采用的普及情況怎么樣？你覺得它后面有一個怎樣的趨勢？

GE 廖凱：就無損檢測的話，現在使用已經是非常非常廣泛，其實這是一個非常老的課題。在工業(yè)剛剛誕生之初就有了無損檢測，但是它的檢測方法有很多種，比如說有射線、超聲、紅外等。無損檢測階段分為三個過程，分別是能發(fā)現缺陷、再將缺陷進行定量分析、最終將缺陷進行判定。現在在3D打印行業(yè)來說，最有效的就是射線檢測，尤其是工業(yè)CT檢測。我在報告當中分享了一個國外正在起草的標準，美國的ASTM WK47031。標準說的就是如何檢測3D打印的航空航天零部件的缺陷，并且規(guī)定了可能出現的6種缺陷形式，每一種缺陷用什么樣的方法來檢測，其中推薦最有效的無損檢測方法就是射線技術的工業(yè)CT。在這方面，包括航空航天和醫(yī)療增材制造的檢測方面,我國也已經開始進行標準起草工作。另外，我特別想說，工業(yè)CT在我們GE航空的增材制造中運用得非常已經廣泛了。我們位于美國的GE航空3D打印中心旁邊就有一個專門的工業(yè)CT檢測實驗室，里面有近十臺的工業(yè)CT，進行機器人自動化檢測。

南極熊：那是所有的最終的零件都需要進行檢測嗎？還是抽檢？
GE 廖凱：我們目前還是抽檢，但是對于我們前期的驗證和設計優(yōu)化，我們是實行了百分之百的檢測。

南極熊：還有一個問題，就是說現在無損檢測它可以在打印過程當中來實施進行嗎？還是說必須得把完成以后才能檢測？
GE 廖凱：工業(yè)CT其實關注的是打印完成后的零部件缺陷。但我認為整個3D打印的過程指的是從前期的設計,到打印的過程以及整個打印工件的生命周期，很多環(huán)節(jié)都可以使用到工業(yè)CT進行質量檢測。但是您說在3D打印過程中用工業(yè)CT其實是蠻難的，因為系統要發(fā)生X射線，并且需要一個旋轉360度的掃描過程，所以目前比較難將工業(yè)CT系統和3D打印系統集成在一起，但是這一定是未來的發(fā)展方向。

南極熊：現在國內，一般是有這種檢測服務商，他們采購這樣的設備來對外做服務；還是說終端的用戶自己會擁有這樣的設備？

GE 廖凱：其實這兩類客戶都在有，比如說我們大會的主辦方，西安國家增材制造研究院，他們目前擁有一臺GE的300Kv的微納米焦點雙源CT系統，他們既用來自己產品的檢測，也可以對外提供檢測服務。目前來看，在增材制造領域，我們已經有若干家檢測服務供應商已經在跟我們談合作，希望能夠向整個3D打印產業(yè)鏈的上中下游的客戶提供工業(yè)CT的檢測服務。

另外，我們GE在上海和東莞也擁有自己的工業(yè)CT實驗室，除了自己內部使用之外，也對外提供檢測服務。工業(yè)CT檢測現在已經正在成為金屬3D打印質量監(jiān)控的重要的環(huán)節(jié)。但我更認為這是一個必須的環(huán)節(jié)，現在雖然在國內僅僅只是起步階段，但我相信已經在整個行業(yè)慢慢的開始形成了共識：工業(yè)CT一定是金屬3D打印質量檢測的最佳手段！