ارزيابي غيرمخرب عيوب مصنوعي قطعات چاپ شده به روش FDM با استفاده از ترموگرافي پالسي

Non-destructive Evaluation of Artificial Defects in FDM Printed Parts Using Pulse Thermography

در سال­هاي اخير، تلاش­هاي قابل‌توجهي جهت ارزيابي كيفيت قطعات ساخته‌شده به روش ساخت افزايشي صورت گرفته است و تكنيك­هاي مختلفي به كار گرفته‌شده است. شناسايي عيوب نقش بسيار مهمي در كنترل محصولات نهايي در صنعت چاپ سه‌بعدي دارد و يكي از عناصر كليدي در ارزيابي نهايي توليد محسوب مي­شود. در اين مقاله، دو نمونه مكعبي شكل­ از جنس پليمر PLA داراي عيوب مصنوعي يكسان و ميزان پرشوندگي بين لايه­اي متفاوت، از طريق فرايند لايه نشاني مذاب (FDM) ساخته شد. جهت ارزيابي عيوب در اين قطعات، از روش ترموگرافي فعال با تحريك حرارتي استفاده‌شده است. تحريك حرارتي نمونه­ها به‌صورت پالس حرارتي با دو روش بازتابي و عبوري انجام شد. در ادامه براي اعتبارسنجي از نتايج به‌دست‌آمده، نمودار دما- پيكسل و نحوه توزيع دما براي هر نمونه رسم گرديد. همچنين براي ايجاد سهولت در شناسايي و بهبود كيفيت تصاوير به‌دست‌آمده، اثر فيلتر گوسين بر روي تصاوير حرارتي نيز موردبررسي قرار گرفت. نتايج تجربي به‌دست‌آمده، كارايي بازرسي ترموگرافي با تحريك حرارتي، براي تشخيص عيوب در قطعات توليدي با فرايند لايه نشاني مذاب را نشان مي­دهد.

In recent years, considerable efforts have been deducted to evaluate the quality of various products. In this regard, quality control of products fabricated by the additive manufacturing methods has become a new interest. In the 3D printing industry, Defect detection could have a vital role in the final evaluation of products. In this study, artificial defects are located in PLA samples printed with different infills via the Fused Deposition Modeling (FDM) method. In order to detection of the mentioned defects in these parts, the Active IR Thermography was employed. Thermal stimulation was selected as excitation method. Two different excitation formation including transmission and reflection mode are used. In order to validate the results, the temperature-pixel diagram for each sample were illustrated. The effect of Gaussian filter on thermal images was also investigated to facilitate the identification of the obtained images. The experimental results indicated the capability of thermally stimulated thermographic inspection in detection of defects in FDM printed parts.