Page 128 - 无损检测2024年第九期

综 述
综 述

DOI：10.11973/wsjc240019

金属增材制造检测技术与

质量控制研究进展

颜江涛 ，郑雪鹏 ，石张平 ，张家豪 ，黄 瑶 ，危 荃 ，张清彬 ，陈 勤 2
1， 2
1， 2
2
2
1， 2
2
1， 2
（1. 上海神剑精密机械科技有限公司，上海 201600；2. 上海航天精密机械研究所，上海 201600）
摘 要：针对金属增材制造检测与质量控制研究的进展，在金属增材制造典型可检特征方面，
介绍了熔池状态特征和气孔、裂纹、未熔合等缺陷类型及形成机理；在金属增材制造检测技术方面，
介绍了利用超声、CT的事后检测技术和利用红外、可见光、X射线、声学的在线检测技术及多传感
融合在线检测的最新成果；在闭环质量控制方面，介绍了结合PID控制、模糊控制等闭环反馈控制
方法实现质量控制的研究进展；最后指出了金属增材制造检测技术的研究方向。
关键词：金属增材制造；缺陷；无损检测；在线检测；质量控制
中图分类号：TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2024)09-0090-11

Research progress on detection technologies and quality control for

metal additive manufacturing

YAN Jiangtao , ZHENG Xuepeng , SHI Zhangping , ZHANG Jiahao , HUANG Yao , WEI Quan ,
1,2
1,2
2
1,2
1,2
2
ZHANG Qingbin , CHEN Qin 2
2
（1. Shanghai Shenjian Precision Machinery Technology Co., Ltd., Shanghai 201600, China;
2. Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute, Shanghai 201600, China）
Abstract: The paper focused on the research progress on detection and quality control for metal additive manufacturing.
In terms of typical detectable features in metal additive manufacturing, the characteristics of the melt pool state and the types
and formation mechanisms of defects such as pores, cracks, and lack of fusion were introduced. Regarding metal additive
manufacturing detection technology, the post detection technology utilizing ultrasound and CT, as well as online detection
technology using infrared, visible light, X-ray, and acoustics, and the latest achievements of online detection combined
with multiple sensors were introduced. In terms of closed-loop quality control, the research progress of combining closed-
loop feedback control methods such as PID control and fuzzy control to realize quality control was introduced. Finally, the
future research direction of metal additive manufacturing detection technology was pointed out.
Key words: metal additive manufacturing; defect; nondestructive testing; online detection; quality control

增材制造技术是一种利用逐层累加材料的方式把 已经在航空航天、微纳制造、生物医学工程等领域有突
数字化设计转化为三维实体零件的颠覆性先进制造技 破性进展和工程应用。我国对增材制造行业高度重视，

术 ，能实现复杂结构产品的生产，制造周期短，成型 高校与企业产学研结合以及国家对增材制造技术的政
[1]
策与资金支持促进了增材制造产业的快速、健康发展。
速度快，材料利用率高，对环境友好 。金属增材制造
[2]
由于金属增材制造工艺的特殊性，其发展仍存
[3]
收稿日期：2024-01-15 在挑战 ，不良的打印参数、原材料的不均匀性、增
基金项目：上海市产业发展项目（HCXBCY-2022-045）
材制造过程多物理场耦合作用的特性等易导致制件
作者简介：颜江涛（1998—），男，硕士，助理工程师，主要从事增材
质量欠缺，对制件的性能和可靠性造成影响。目前，
制造无损检测工作
通信作者：颜江涛， iyanjiangtao@163.com 国内外积极开展了金属增材制造的检测技术和质量
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2024 年 第 46 卷 第 9 期
无损检测