Les chercheurs de l’armée ont découvert un moyen de surveiller les performances des pièces imprimées en 3D, qui ont tendance à avoir des imperfections qui affectent les performances contrairement aux pièces usinées traditionnellement.



Une nouvelle étude publiée récemment dans l’International Journal of Superior Producing Technological know-how a montré que l’armée pouvait détecter et surveiller l’usure de l’acier maraging imprimé en 3D grâce à la mesure par capteur. Ces forms de mesures aident les soldats à rester prêts motor vehicle ces indicateurs aident à prévoir le moment où les pièces se dégraderont ou tomberont en panne et devront être remplacées.

« Les pièces imprimées en 3D affichent certains attributs, en raison du processus de fabrication lui-même, qui, sans contrôle, peut entraîner une dégradation de ces pièces de manières non observées dans les pièces usinées traditionnellement », a déclaré le Dr Jaret C. Riddick, directeur du véhicule. Way de la technologie du laboratoire de recherche de l’armée du Commandement de développement des capacités de beat de l’armée américaine. « Pour cette raison, il est communément admis que l’utilisation de ces pièces, dans les cas actuels, est censée être un trou pour combler un besoin critique, comme nous l’avons vu avec l’impression 3D lors de la réponse COVID-19. »



Il a déclaré que l’étude du laboratoire indique une découverte scientifique qui garantit la préparation dans des environnements de additionally en plus contestés où le besoin immédiat de pièces de rechange impose des contraintes sur le temps nécessaire pour les livrer de loin. Dans ces cas, les soldats opteraient pour un intervalle pour continuer la mission plutôt que de devoir abandonner la mission.

Cette étude a été dirigée par une équipe de chercheurs du laboratoire, de l’Institut nationwide des normes et de la technologie, du CCDC Aviation and Missile Middle et de l’Université Johns Hopkins, qui ont comparé les indices des performances du matériau à un compteur kilométrique indiquant un besoin d’huile changement.

« Le capteur de contrainte ou de courant de Foucault fournirait une mesure et vous indiquerait les pièces à remplacer », a déclaré le Dr Todd C. Henry, ingénieur en mécanique au laboratoire qui est co-auteur de l’étude.

Henry souhaite développer un outil pour mesurer les performances uniques de chaque pièce imprimée en 3D, reconnaissant que chacune est différente through la mesure du capteur.

« Si je prenais un good deal de trombones et que je commençais à les plier d’avant en arrière, ils se briseraient des dommages dus à la exhaustion à différents intervalles en fonction des imperfections internes associées à l’acier », a déclaré Henry. « Chaque matériau et composition du monde réel a des imperfections qui le rendent exceptional en termes de performances, donc si le large amount de trombones prend 21 à 30 cycles pour se casser, ce que nous ferions aujourd’hui, c’est après 15 cycles, jeter le large amount de trombones pour être sûr. »

Il a déclaré que les imperfections des pièces imprimées en 3D étaient généralement attribuées aux vides et à la variance géométrique entre le modèle informatique et l’impression. La technologie de capteur qu’il développe offre un moyen de suivre les pièces individuelles, de prédire les details de défaillance et de les remplacer quelques cycles avant qu’ils ne se cassent.

« Afin de créer une circumstance de confiance élevée, vous prenez peu de risques, comme jeter le trombone après 15 cycles, même si la durée de vie la in addition basse de votre ton de take a look at était de 21. Si vous essayez de prendre furthermore de risques et de limiter 22 cycles, puis le trombone peut se briser sur quelqu’un, mais vous économiserez de l’argent.  »

L’équipe de recherche a mené un ensemble de validation expérimental pour évaluer le comportement à la fatigue en temps réel des structures métalliques maraging fabriquées de manière additive métallique.

Les chercheurs de l’armée appliquent ces résultats à de nouvelles études sur l’impression 3D de pièces en acier inoxydable et utilisent des procedures d’apprentissage automatique, au lieu de capteurs, pour caractériser la vie des pièces, a déclaré Henry.

« Avec l’impression 3D, vous ne pourrez peut-être pas remplacer une pièce par le même matériau », a-t-il déclaré. « Il y a un avantage en termes de coûts et de temps avec l’impression 3D qui justifie peut-être de l’utiliser quand même. Imaginez une circumstance où vous avez toujours choisi le matériau le furthermore solide mais il y avait un autre matériau qui était moins cher et in addition facile à obtenir, mais vous devez prouver que cet autre le matériel peut dépendre.  »

Cette étude concerne autant la compréhension des performances spécifiques d’un matériau imprimé en 3D que la compréhension de notre capacité à surveiller et détecter les performances et la dégradation du matériau imprimé en 3D, a déclaré Henry.