[发明专利]识别使用增材制造生产的零件中的内部瑕疵的方法和系统

说明书

识别使用增材制造生产的零件中的内部瑕疵的方法和系统。一种识别使用增材制造生产的零件中的内部瑕疵的示例方法包括：计算零件的验证载荷，其中，验证载荷是基于零件中的内部瑕疵的存在，当施加到零件时将导致零件失效的载荷；基于零件的几何形状和静态强度数据来确定零件是否可承受验证载荷；以及基于确定零件可承受验证载荷，在零件的合规性测试期间对零件施加验证载荷。基于零件中阈值尺寸的内部瑕疵的存在，验证载荷在施加到零件时导致零件断裂，所述阈值尺寸的内部瑕疵在零件被置于操作载荷下时将导致开裂和潜在零件失效。

技术领域

本公开涉及一种用于识别使用增材制造生产的零件中的内部瑕疵的方法，更具体地，确定如果零件中存在大到足以在操作载荷下扩大的瑕疵，则将导致零件断裂的验证载荷。使用增材制造(例如，3D打印)生产的金属零件的问题在于，金属零件可能包含难以检测和/或对检查者不可见的内部瑕疵，特别是如果金属零件的表面留在打印条件下。

背景技术

在生产之后验证零件的现有解决方案包括使用射线照相检查。使用放射性同位素或x射线管来执行射线照相检查，以在胶片上或以数字格式创建图像。这种非破坏性测试(NDT)方法是体积检查，其中可检测没有向表面开放的否则可能不可检测的缺陷。可使用射线照相检查来检查大量材料和产品的不连续性，从微小的电子组件到大型容器。

然而，对于增材制造的零件，在某些情况下射线照相检查可能难以执行，因为增材制造的金属零件的粗糙打印表面光洁度可掩盖零件中可能存在的任何内部瑕疵。

需要一种方法来验证增材制造的零件以帮助确保在零件的使用寿命内零件不会由于疲劳载荷而开裂。这将解决难以检测的内部瑕疵的问题。

发明内容

在示例中，描述了一种用于识别使用增材制造生产的零件中的内部瑕疵的方法。该方法包括计算零件的验证载荷，验证载荷是基于零件中的内部瑕疵的存在，当施加到零件时将导致零件失效的载荷。验证载荷取决于零件的操作载荷和零件材料的应力强度数据。该方法还包括基于零件的几何形状和静态强度数据来确定零件是否可承受验证载荷，并且基于确定零件可承受验证载荷，在零件的合规性测试期间对零件施加验证载荷。基于零件中阈值尺寸的内部瑕疵的存在，验证载荷在施加到零件时导致零件断裂，所述阈值尺寸的内部瑕疵在零件被置于操作载荷下时将导致开裂和潜在零件失效。

在另一示例中，描述了一种用于识别使用增材制造生产的零件中的内部瑕疵的系统。该系统包括一个或更多个处理器以及存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由所述一个或更多个处理器运行时，使得所述一个或更多个处理器执行功能。所述功能包括计算零件的验证载荷，验证载荷是基于零件中的内部瑕疵的存在，当施加到零件时将导致零件失效的载荷。验证载荷取决于零件的操作载荷和零件材料的应力强度数据。所述功能还包括基于零件的几何形状和静态强度数据来确定零件是否可承受验证载荷，并且基于确定零件可承受验证载荷，在零件的合规性测试期间使得验证载荷施加到零件。基于零件中阈值尺寸的内部瑕疵的存在，验证载荷在施加到零件时导致零件断裂，所述阈值尺寸的内部瑕疵在零件被置于操作载荷下时将导致开裂和潜在零件失效。

在另一示例中，描述了一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由具有一个或更多个处理器的系统运行时，使得所述系统执行功能。所述功能包括计算使用增材制造生产的零件的验证载荷，验证载荷是基于零件中的内部瑕疵的存在，当施加到零件时将导致零件失效的载荷。验证载荷取决于零件的操作载荷和零件材料的应力强度数据。所述功能还包括基于零件的几何形状和静态强度数据来确定零件是否可承受验证载荷，并且基于确定零件可承受验证载荷，在零件的合规性测试期间使得验证载荷施加到零件。基于零件中阈值尺寸的内部瑕疵的存在，验证载荷在施加到零件时导致零件断裂，所述阈值尺寸的内部瑕疵在零件被置于操作载荷下时将导致开裂和潜在零件失效。

已讨论的特征、功能和优点可在各种示例中独立地实现，或者可在其它示例中组合。示例的进一步的细节可参考以下描述和附图了解。

附图说明