Inteligjenca artificiale me zbulimin e defekteve mund të mundësojë printimin 3D në shkallë industriale

Një metodë e drejtuar nga AI për zbulimin dhe parashikimin e defekteve në materialet e printuara 3D mund ta bëjë përdorimin industrial të teknologjisë shumë më të zakonshme.

Shumë industri tashmë mbështeten në procesin e ndërtimit të shpejtë të pjesëve dhe komponentëve. Grykë motori raketash; pistonët për makinat me performancë të lartë dhe implantet ortopedike me porosi janë bërë të gjitha duke përdorur prodhimin e aditivëve. Në proces që përfshin ndërtimin e pjesëve shtresë pas shtrese duke përdorur një printer 3D.Megjithatë, defektet strukturore që formohen gjatë procesit të ndërtimit është një nga arsyet pse kjo qasje nuk është bërë më e përhapur.

Tani, një ekip hulumtues i udhëhequr nga Argonne dhe Universiteti i Virxhinias (UVA) kanë zhvilluar teknika të ndryshme të imazhit dhe të mësimit të makinerive. Kjo për të zbuluar dhe parashikuar formimin e poreve në metalet e printuara në 3D në kohë reale me saktësi gati perfekte. Mostrat metalike të përdorura në studim u krijuan duke përdorur një proces të quajtur shkrirja e shtratit me pluhur laze. Në  këtë proces pluhuri metalik nxehet nga një lazer dhe më pas shkrihet në formën e duhur. Kjo qasje shpesh çon në formimin e poreve që mund të rrezikojnë performancën e një pjese.

Shumë makina të prodhimit të aditivëve kanë sensorë të imazhit termik që monitorojnë procesin e ndërtimit. Këta mund të humbasin formimin e poreve sepse ato imazhojnë vetëm sipërfaqen e pjesëve që po ndërtohen. Mënyra e vetme për të zbuluar poret brenda pjesëve të dendura metalike është duke përdorur rreze intensive me rreze X.

“Rrezet tona të rrezeve X janë aq intensive sa ne mund të imazhojmë më shumë se një milion korniza në sekondë,” tha Samuel Clark, një ndihmës fizikant në Argonne. Këto imazhe i lejuan studiuesit të shihnin gjenerimin e poreve në kohë reale. Shkencëtarët ndërlidhën imazhet me rreze X dhe ato termike. Ato zbuluan se poret e formuara brenda një kampioni shkaktojnë nënshkrime të dallueshme termike në sipërfaqe që kamerat termike mund të zbulojnë.

Studiuesit më pas trajnuan një model të mësimit të makinës për të parashikuar formimin e poreve brenda metaleve 3D duke përdorur vetëm imazhe termike.Ata vërtetuan modelin duke përdorur të dhëna nga imazhet me rreze X, të cilat ata e dinin se pasqyronin me saktësi gjenerimin e poreve. Më pas, ata testuan aftësinë e modelit për të zbuluar sinjalet termike dhe për të parashikuar gjenerimin e poreve në mostrat e paetiketuara.Shumë makina të prodhimit të aditivëve në treg kanë tashmë sensorë, por ato nuk janë aq të sakta sa metoda që zbuluan studiuesit.

“Qasja jonë mund të zbatohet lehtësisht në sistemet komerciale,” tha Kamel Fezzaa, fizikant në Argonne. ​Me vetëm një kamerë termike, makinat duhet të jenë në gjendje të zbulojnë kur dhe ku krijohen poret gjatë procesit të printimit. Gjithashtu dhe të rregullojnë parametrat e tyre në përputhje me rrethanat.

Nëse një defekt i madh zbulohet nga një makinë në fillim të procesit të prodhimit, makina mund të ndalojë automatikisht ndërtimin e një pjese. Edhe nëse procesi i ndërtimit nuk ndalet, qasja e re mund të sigurojë informacion se ku mund të jenë defektet e poreve brenda pjesës, duke i kursyer përdoruesit kohë gjatë inspektimit.

“Nëse keni një skedar log që ju tregon se këto katër vendndodhje mund të kenë defekte, atëherë thjesht do të shikoni këto katër vendndodhje në vend që të shikoni të gjithë pjesën,” tha Tao Sun nga Universiteti i Virxhinias.

Qëllimi përfundimtar është krijimi i një sistemi që jo vetëm zbulon defektet, por i riparon ato gjatë procesit të prodhimit. Duke ecur përpara, studiuesit do të studiojnë sensorë që mund të zbulojnë lloje të tjera defektesh që ndodhin gjatë procesit të prodhimit të aditivëve.