CN112461931A - 连续碳纤维复合材料3d打印在线超声无损检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，包括以下步骤：步骤S01，经立体光刻软件3D建模，通过切分软件处理获取打印件的制造信息；步骤S02，选取合适的超声探头与打印头；并进行参数设置；步骤S03，将超声处理采集的图像信息与打印中的3D打印件的制造信息进行在线对比，及时调整打印头的位置。实现对产品打印过程的在线检测，打印过程中超声探头及时发现缺陷问题，然后及时调整打印头的打印位置，及时进行修正，降低整体打印产品的次品率。

Description

连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法。
背景技术
3D打印最近几年比较热门的领域，其主要是通过增材制造的方法，将材料逐层增加，最后堆积成目标的零件。
目前，对于3D打印的产品都是在打印完成之后对产品进行检测，此时的检测已经是对成品的检测，如果检出来的产品是废品，那么这种产品也就只能直接单做废品处理，只能降低出货的次品率，但是并不能降低整体的制造成本，为此，需要一套能够在线检测的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，解决以往3D打印不能在线检测的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，包括以下步骤：
步骤S01，经立体光刻软件3D建模，通过切分软件处理获取打印件的制造信息；
步骤S02，选取合适的超声探头与打印头；并进行参数设置；
步骤S03，将超声处理采集的图像信息与打印中的3D打印件的制造信息进行在线对比，及时调整打印头的位置。
进一步的，在步骤S03中，
获取超声探测器传输的反射超声波信号；
根据所述反射超声波信号生成超声图像，并进行显示；
获取操作人员基于所述超声图像输入的标记的信息；根据所述标记的信息，确定标记位置；
将所述标记位置传输至所述超声探测器，由所述超声探测器指示标记位置在被检测物表面的对应位置。
进一步的，在步骤S01中，
所述获取所述待检测3D打印件在所述检测位置的制造信息的步骤，包括：根据所述待检测3D打印件的计算机辅助设计CAD/计算机辅助制造CAM制造文件获取所述待检测3D打印件在所述检测位置的制造信息。
进一步的，在步骤S03中，
包括：对超声采集的信号进行信号处理和图像处理得到将超声信号转化为图像及其量化数据，设置阈值进行区分缺陷的严重程度，并对检测层的总缺陷率进行统计。
本发明的有益效果是：
提供一种连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，实现对产品打印过程的在线检测，打印过程中超声探头及时发现缺陷问题，然后及时调整打印头的打印位置，及时进行修正，降低整体打印产品的次品率。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
一种连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，包括以下步骤：
步骤S01，经立体光刻软件3D建模，通过切分软件处理获取打印件的制造 信息；
步骤S02，选取合适的超声探头与打印头；并进行参数设置；采用空气耦合 式超声检测探头，根据材料的性质(比如金属、复合材料、塑料等)和待打印件 的厚度决定空气耦合探头的类型。其中主要超声空气耦合探头有透射式双面直 探头和反射式单面V型探头。超声空气耦合V型探头与探头喷嘴的配合。
步骤S03，将超声处理采集的图像信息与打印中的3D打印件的制造信息进行在线对比，及时调整打印头的位置。
具体的，本实施例中，在步骤S03中，
获取超声探测器传输的反射超声波信号；
根据所述反射超声波信号生成超声图像，并进行显示；
获取操作人员基于所述超声图像输入的标记的信息；根据所述标记的信息，确定标记位置；
将所述标记位置传输至所述超声探测器，由所述超声探测器指示标记位置在被检测物表面的对应位置。
具体的，本实施例中，在步骤S01中，
所述获取所述待检测3D打印件在所述检测位置的制造信息的步骤，包括：根据所述待检测3D打印件的计算机辅助设计CAD/计算机辅助制造CAM制造文件获取所述待检测3D打印件在所述检测位置的制造信息。
具体的，本实施例中，在步骤S03中，
包括：对超声采集的信号进行信号处理和图像处理得到将超声信号转化为图像及其量化数据，设置阈值进行区分缺陷的严重程度，并对检测层的总缺陷率进行统计。
本发明的在线超声检测方法，由于打印的层累加和检测的层扫描设计，对每个零件都有由下至上的若干张超声检测图像，将这些图像进行三维重建，由此对所有打印件都有原始检测信息，以便保证零件质量和一旦出现失效后的失效分析。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤S01，经立体光刻软件3D建模，通过切分软件处理获取打印件的制造信息；
步骤S02，选取合适的超声探头与打印头；并进行参数设置；
步骤S03，将超声处理采集的图像信息与打印中的3D打印件的制造信息进行在线对比，及时调整打印头的位置。
2.根据权利要求1所述的连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，其特征是，在步骤S03中，
获取超声探测器传输的反射超声波信号；
根据所述反射超声波信号生成超声图像，并进行显示；
获取操作人员基于所述超声图像输入的标记的信息；根据所述标记的信息，确定标记位置；
将所述标记位置传输至所述超声探测器，由所述超声探测器指示标记位置在被检测物表面的对应位置。
3.根据权利要求1所述的连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，其特征是，在步骤S01中，
所述获取所述待检测3D打印件在所述检测位置的制造信息的步骤，包括：根据所述待检测3D打印件的计算机辅助设计CAD/计算机辅助制造CAM制造文件获取所述待检测3D打印件在所述检测位置的制造信息。
4.根据权利要求1所述的连续碳纤维复合材料3D打印在线超声无损检测方法，其特征是，在步骤S03中，
包括：对超声采集的信号进行信号处理和图像处理得到将超声信号转化为图像及其量化数据，设置阈值进行区分缺陷的严重程度，并对检测层的总缺陷率进行统计。
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