[发明专利]一种基于3D打印的在线超声无损检测方法

权利要求书

1.一种基于3D打印的在线超声无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立3D打印模型并转化成STL文件，采用切分软件处理后获取打印层的制造信息；

2)针对不同3D打印机喷头的形状和待打印件的物理信息，选取合适的空气超声探头与打印喷头配合，进行打印参数和扫描参数设置；

3)对超声探头获取的超声信息进行信号处理和图像处理，设置阈值区分不可保留缺陷和无关缺陷，对检测层的总缺陷率统计；

4)将超声处理后的图像与切分处理后的图像进行在线对比，及时调整打印参数甚至停止不良成型的打印；

5)将超声成像进行三维重建，对所有打印产品的成型质量进行建档。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的在线超声无损检测方法，其特征在于，步骤1)中，打印层的制造信息包括：切分软件处理后获取打印层的待打印图像和打印路径，提取STL文件中的特征坐标。

3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的在线超声无损检测方法，其特征在于，步骤2)中，打印机喷头处安装超声检测探头，采用空气耦合式超声检测探头，根据材料的性质和待打印件的厚度决定空气耦合探头的类型；其中采用的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。

4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的在线超声无损检测方法，其特征在于，步骤3)中，具体包括：

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。

5.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的在线超声无损检测方法，其特征在于，步骤4)中，超声处理后得到的是彩色图像，包括零件空间轮廓及缺陷位置，与切分处理后的预设图像进行对比；如出现超过阈值的缺陷停止打印操作；如不影响使用性能及时调整打印参数。

6.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的在线超声无损检测方法，其特征在于，步骤5)中，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。