Le professeur adjoint Matteo Seita utilise le dispositif pour vérifier la solidité et la résistance d’un échantillon d’alliage imprimé en 3D.

Si vous imprimez en 3D des pièces métalliques destinées à être utilisées dans des avions ou d’autres systèmes critiques, il vaut mieux que ces pièces ne soient pas défectueuses. Un nouveau système permet de vérifier les défauts structurels de ces pièces, plus rapidement et à moindre coût que jamais.

En général, les objets en alliage métallique imprimés en 3D sont constitués d’un réseau de cristaux microscopiques – c’est semblable au grain de bois des articles en bois.

Pour évaluer la force et la résistance de ces alliages imprimés, les scientifiques utilisent des microscopes électroniques à balayage pour déterminer la taille, la forme et l’alignement des cristaux. Non seulement cela prend beaucoup de temps, mais les microscopes eux-mêmes peuvent coûter entre 50 000 et plus d’un million de dollars.

Sous la direction du professeur adjoint Matteo Seita, des chercheurs de la Nanyang Technological University de Singapour ont entrepris de mettre au point une alternative moins coûteuse et moins laborieuse. Le système qu’ils ont créé comprend une caméra optique, une source lumineuse de type lampe de poche et un ordinateur portable équipé d’un logiciel d’apprentissage automatique. Le coût total de l’installation est d’environ 18 400 dollars (environ 16500 €)

Les utilisateurs commencent par graver chimiquement la surface de l’article imprimé, afin de révéler la microstructure de l’alliage. Cela signifie qu’il faut sacrifier un article sur une grande série de production pour l’inspection. Ensuite, l’appareil photo est utilisé pour prendre plusieurs photos de l’objet, tandis que la lumière est déplacée pour l’éclairer de différentes directions.

Le logiciel détermine ensuite la forme, la taille et l’orientation des microcristaux, en analysant la manière dont ils diffusent la lumière réfléchie sur les différentes photos. Ces informations peuvent à leur tour être utilisées pour déterminer la force et la résistance de l’objet. Du début à la fin, le processus d’inspection ne prend que 15 minutes environ.

« Grâce à notre méthode d’imagerie rapide et peu coûteuse, nous pouvons facilement distinguer les bonnes pièces métalliques imprimées en 3D des pièces défectueuses », a déclaré Matteo Seita.

https://www.nature.com/articles/s41524-021-00688-1

https://www.ntu.edu.sg/news/detail/quick-way-to-check-quality-of-3d-printed-alloys