آمار
| تعداد نشریات | 36 |
| تعداد شماره‌ها | 1,192 |
| تعداد مقالات | 8,579 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,988,678 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,032,523 |
ارزیابی غیرمخرب عیوب مصنوعی قطعات چاپ شده به روش FDM با استفاده از ترموگرافی پالسی | ||
| مکانیک هوافضا | ||
| مقاله 6، دوره 18، شماره 4 - شماره پیاپی 70، دی 1401، صفحه 77-87 اصل مقاله (1.59 M) | ||
| نوع مقاله: گرایش ساخت و تولید | ||
| نویسندگان | ||
| محمد حسنی1؛ داود اکبری* 2؛ امیرحسین بهروش3؛ پویا فرجی کلجاهی4 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 2نویسنده مسئول: استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک ،دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 3استاد، دانشکده مهندسی مکانیک ،دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 4دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 20 تیر 1401، تاریخ بازنگری: 01 شهریور 1401، تاریخ پذیرش: 01 شهریور 1401 | ||
| چکیده | ||
| در سالهای اخیر، تلاشهای قابل‌توجهی جهت ارزیابی کیفیت قطعات ساخته‌شده به روش ساخت افزایشی صورت گرفته است و تکنیکهای مختلفی به کار گرفته‌شده است. شناسایی عیوب نقش بسیار مهمی در کنترل محصولات نهایی در صنعت چاپ سه‌بعدی دارد و یکی از عناصر کلیدی در ارزیابی نهایی تولید محسوب میشود. در این مقاله، دو نمونه مکعبی شکل از جنس پلیمر PLA دارای عیوب مصنوعی یکسان و میزان پرشوندگی بین لایهای متفاوت، از طریق فرایند لایه نشانی مذاب (FDM) ساخته شد. جهت ارزیابی عیوب در این قطعات، از روش ترموگرافی فعال با تحریک حرارتی استفاده‌شده است. تحریک حرارتی نمونهها به‌صورت پالس حرارتی با دو روش بازتابی و عبوری انجام شد. در ادامه برای اعتبارسنجی از نتایج به‌دست‌آمده، نمودار دما- پیکسل و نحوه توزیع دما برای هر نمونه رسم گردید. همچنین برای ایجاد سهولت در شناسایی و بهبود کیفیت تصاویر به‌دست‌آمده، اثر فیلتر گوسین بر روی تصاویر حرارتی نیز موردبررسی قرار گرفت. نتایج تجربی به‌دست‌آمده، کارایی بازرسی ترموگرافی با تحریک حرارتی، برای تشخیص عیوب در قطعات تولیدی با فرایند لایه نشانی مذاب را نشان میدهد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آزمون غیرمخرب؛ ترموگرافی فعال؛ ساخت افزایشی؛ فرایند FDM | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Non-destructive Evaluation of Artificial Defects in FDM Printed Parts Using Pulse Thermography | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Hasani1؛ Davood Akbari2؛ Amir Hossein Behravesh3؛ Pouya Faraji Kalajahi4 | ||
| 1M.Sc. Student, Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| 2Corresponding author: Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| 3Professor, Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| 4Ph.D. Student, Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| 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. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Nondestructive test, Active Thermography, Additive manufacturing, FDM Process | ||
| مراجع | ||
|
[1] Huang SH, Liu P, Mokasdar A, Hou L. Additive manufacturing and its societal impact: a literature review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2013;67(5):1191-203.## [2] Mazzei Capote GA, Rudolph NM, Osswald PV, Osswald TA. Failure surface development for ABS fused filament fabrication parts. Additive Manufacturing. 2019;28:169-75.## [3] Okarma K, Fastowicz J, Lech P, Lukin V. Quality Assessment of 3D Printed Surfaces Using Combined Metrics Based on Mutual Structural Similarity Approach Correlated with Subjective Aesthetic Evaluation. Applied Sciences. 2020;10(18):6248.## [4] Borish M, Post BK, Roschli A, Chesser PC, Love LJ. Real-Time Defect Correction in Large-Scale Polymer Additive Manufacturing via Thermal Imaging and Laser Profilometer. Procedia Manufacturing. 2020;48:625-33.## [5] Villarraga-Gómez H. Studies of dimensional metrology with X-ray CAT scan: The University of North Carolina at Charlotte; 2018.## [6] Khosravani MR, Reinicke T. On the use of X-ray computed tomography in assessment of 3D-printed components. Journal of Nondestructive Evaluation. 2020;39(4):1-17.## [7] Lopez A, Bacelar R, Pires I, Santos TG, Sousa JP, Quintino L. Non-destructive testing application of radiography and ultrasound for wire and arc additive manufacturing. Additive Manufacturing. 2018;21:298-306.## [8] Davis G, Nagarajah R, Palanisamy S, Rashid RAR, Rajagopal P, Balasubramaniam K. Laser ultrasonic inspection of additive manufactured components. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019;102(5):2571-9.## [9] Gross BC, Erkal JL, Lockwood SY, Chen C, Spence DM. Evaluation of 3D printing and its potential impact on biotechnology and the chemical sciences. ACS Publications; 2014.## [10] Mori K-i, Maeno T, Nakagawa Y. Dieless forming of carbon fibre reinforced plastic parts using 3D printer. Procedia engineering. 2014;81:1595-600.## [11] Ćwikła G, Grabowik C, Kalinowski K, Paprocka I, Ociepka P, editors. The influence of printing parameters on selected mechanical properties of FDM/FFF 3D-printed parts. IOP conference series: materials science and engineering; 2017: IOP Publishing.## [12] Shaffer S, Yang K, Vargas J, Di Prima MA, Voit W. On reducing anisotropy in 3D printed polymers via ionizing radiation. Polymer. 2014;55(23):5969-79.## [13] Frazier WE. Metal additive manufacturing: a review. Journal of Materials Engineering and performance. 2014;23(6):1917-28.## [14] Omar M, Said Z, Raisi AA, Al Rahman Y, Abusafieh A, Sankaran G. The Calibration and Sensitivity Aspects of a Self-Referencing Routine When Applied to Composites Inspection: Using a Pulsed Thermographic Setup. Journal of Nondestructive Evaluation. 2016;35(3):1-10.## [15] Pierce JR, Crane NB, editors. Preliminary Nondestructive Testing Analysis on 3D Printed Structure Using Pulsed Thermography. ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition; 2017: American Society of Mechanical Engineers.## [16] Szymanik B, Psuj G, Hashemi M, Lopato P. Detection and identification of defects in 3D-printed dielectric structures via thermographic inspection and deep neural networks. Materials. 2021;14(15):4168.## [17] Kolagar AM, Cheraghzadeh M, Akbari D, Farahani M. Nondestructive Evaluation of Gas Turbine Blade Cooling Holes Blockage by Thermography. NDT Technology. 2021;2(6):46-52. (in Persian)## [18] Hasani M, Akbari D, Behravesh AH, Faraji kalajahi P. Application of Active IR Thermography in Defect detection of FDM printed parts with different infill percentage. NDT Technology. 2022;2(9):2-12. (in Persian)## [19] Ibarra-Castanedo C, Tarpani JR, Maldague XP. Nondestructive testing with thermography. European Journal of Physics. 2013;34(6):S91.## [20] Ibarra-Castanedo C, Piau J-M, Guilbert S, Avdelidis NP, Genest M, Bendada A, et al. Comparative study of active thermography techniques for the nondestructive evaluation of honeycomb structures. Research in Nondestructive Evaluation. 2009;20(1):1-31.## [21] Zeng Z, Li C, Tao N, Feng L, Zhang C. Depth prediction of non-air interface defect using pulsed thermography. NDT & E International. 2012;48:39-45.## | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 295 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 227 |
||