Az Egyesült Államok Energetikai Minisztériumához tartozó Argonne Nemzeti Laboratórium kutatói új módszert találtak ki 3D nyomtatással készült tárgyakban lévő hibák kiderítésére. A röntgensugarakkal és mesterséges intelligenciával – gépi tanulással – működő eljárás komoly hatással lehet, átalakíthatja az additív gyártási folyamatot.
Többfajta képalkotó- és gépitanulás-technikával valósidőben és szinte teljes pontossággal detektálták, jelezték előre printelt fémekben a likacsokat. A kutatáshoz felhasznált fémminták a gyakran likacs-képződéshez vezető lézeres porágy-fúzióval készültek.
A legtöbb printer az építési folyamatot figyelő, hőképeket alkotó szenzorokkal működik. Mivel az érzékelők a tárgy felületét nézik, nem észlelik a belsejében végbemenő likacs-képződést. Közvetlen detektálásuk tömör és sűrű fémekben jelenleg csak intenzív röntgensugár-nyalábokkal valósítható meg.
A labor nyalábjai annyira intenzívek, hogy másodpercenként egymilliónál több képkocka generálható. Ezek teszik lehetővé a likacsok valósidejű észlelését. A hőkép-alkotás és a röntgensugarak összekapcsolásának eredményeként, a kutatók rájöttek, hogy a mintában keletkezett likacs hőkamerák által detektálható hőjelet hagy a felszínen.
Gépitanulás-modellt gyakoroltattak, hogy csak hőképeket használva, jelezze előre 3D nyomtatott fémekben a likacs-képződést. A modellt a folyamatot pontosan ábrázoló röntgensugaras képek adataival hitelesítették. Ezt követően felcímkézetlen mintákra engedték rá, és közel száz százalékos teljesítményt nyújtott.
A kutatók elmondták, hogy módszerük könnyedén alkalmazható kereskedelmi forgalomban lévő rendszerekre. A gépek a hőkamerával nyomtatás közben észlelik a hibahelyszínt, és módosíthatnak a paramétereken. Ha a printelés elején detektálja a likacsosodást, a gép automatikusan leállíthatja a folyamatot. De ha nem is áll le, pontosan tudjuk, hol lehetnek a hibák, és ha van naplófájlunk, amelyből ismerjük a helykoordinátákat, az egész nyomat helyett csak azokat kell megvizsgálni.
A kutatás célja a hibadetektáláson túlmutató, azokat még gyártás közben kijavító, átfogó rendszer fejlesztése, amelyhez másfajta hibákat detektáló szenzorokat is tanulmányoznak.
