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航空航天領(lǐng)域對零部件的精準性有較為嚴格的要求，而增材制造技術(shù)能較好地制造這些零部件，因此該技術(shù)在航空航天領(lǐng)域有著(zhù)廣泛應用?，F實(shí)應用中，用于傳統制造零部件的破壞性試驗無(wú)法用于增材制造的制件，因為它們往往是一次性的，而且制造成本極其昂貴的。此外，由于增材制造的制件是一層層創(chuàng )建的，屬性更加難以預測。
增材制造零部件的獨特性給產(chǎn)品質(zhì)量檢驗帶來(lái)了挑戰，而它正好適合使用NDE，對于那些具有復雜幾何形狀的零部件很難通過(guò)傳統手段進(jìn)行檢驗。而NDE能夠滿(mǎn)足增材制造部件所有獨特的檢驗要求。
通常未完成的增材制造部件表面會(huì )比較粗糙，并且需要拋光。即使是X射線(xiàn)計算機斷層掃描技術(shù)（CT），雖然非常適合評估部件的深層內部特征和屬性，但仍有其局限性，即不能檢測出垂直于x射線(xiàn)束的裂紋。然而NDE的方向是可行的，因為它優(yōu)化了復雜增材制造部件的測試，并能實(shí)現標準化，同時(shí)由于其非入侵的方式，又具有潛在的成本效益與廣泛的適用性。
NASA增材制造NDE
NASA擁有豐富成功的增材制造技術(shù)應用，如創(chuàng )建首個(gè)船底座星云的完整三維模型，通過(guò)3D模型來(lái)獲取其相關(guān)信息。
如向國際空間站運送高性能3D打印機，開(kāi)始執行太空3D打印任務(wù)。NASA將使用3D打印機在軌道上制造對象，終極研究目的是在太空中3D打印出整個(gè)衛星。
- 增材制造關(guān)鍵技術(shù)和測量挑戰
- 增材制造制件質(zhì)量評定
NASA在無(wú)損檢測方面的主要技術(shù)包括：
 CT測量Computed Tomography 上圖中，左圖為索引接縫的上內壁計算機斷層圖像，右圖為T(mén)i-6AL-4V ASTRO-H絕熱制冷部件的內部結構。
上圖為通過(guò)直接金屬激光燒結技術(shù)制成的Pogo-Z擋板，RS-25 / J2-X噴嘴，噴油器和閥體的計算機斷層掃描圖像。
上圖為一個(gè)直接金屬激光燒結鋁計背部攝影圖（左）和計算機斷層攝影圖像（右）。
以上三圖表明 CT測量能夠檢測模擬內部缺陷，以及無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)的內部特征。
上圖為T(mén)i-6Al-4V拉伸試樣及其熱等靜壓的GRC計算機斷層掃描圖像。
CT測量技術(shù)的限制性因素是：由于不能檢測到垂直于X射線(xiàn)光束的裂紋，導致其不能可靠的檢測缺陷。
滲透測試Penetrant Testing 依據最新獲得、具有代表性的NDE數據的調查資料，從中可以獲得了NDE的一些優(yōu)點(diǎn)和限制以及需要加以解決和推進(jìn)的具體技術(shù)挑戰。例如，相對于傳統的鍛造、鑄造或模制零部件來(lái)說(shuō)，增材制造制件的突出特點(diǎn)之一是其孔隙率更高。
這些制件中不規則或粗糙的表面，使得用于檢測表面缺陷的傳統無(wú)損檢測方法，難以甚至不可能完成對增材制造制件的檢測。例如， Ti-6AL-4V試樣的PT和Pogo-Z baffle的加工表面表明，PT可能不是對沒(méi)有經(jīng)過(guò)特殊后處理（加工和拋光）的增材制造制件中多孔或粗糙的部位進(jìn)行檢查的一個(gè)現實(shí)的方法（參見(jiàn)以下兩圖）。
上圖為，液體火箭氣態(tài)氫/液態(tài)氧（GH2/ LOX）噴射器中正在開(kāi)發(fā)的Ti-6AL-4V的滲透試驗（左），和一個(gè)Pogo-Z的擋板（右）。從上圖可知由于表面粗糙度導致背景噪聲較高。
上圖為T(mén)i-6AL-4V ASTRO-H絕熱冰箱組件中，可變背景滲透跡象的光學(xué)成像（左）和滲透跡象的光學(xué)成像（右）。
同樣地，了解如何衡量位置較深或無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)的缺陷的復雜的內部結構/晶格結構，將是一個(gè)艱巨的任務(wù)。很顯然，需要更新的，更靈敏的，并且非接觸式NDE方法來(lái)克服該問(wèn)題，即限制了與CT互補技術(shù)的效力，如PT，ET和UT。
渦流檢測Eddy Current Testing 對增材制造制件的可接觸部分進(jìn)行渦流檢測，應被證明其和傳統加工方式制造的金屬非常相似。對于ET中的任何金屬組件，表面光潔度和晶粒結構在發(fā)現關(guān)鍵缺陷中發(fā)揮了巨大的作用。
結構光Structured Light 在增材制造過(guò)程中，考慮到幾何形狀和屬性在連續層的沉積過(guò)程中可能出現變化的可能性，對這兩部分的均勻性和尺寸的控制顯得極其重要。一個(gè)已出現的無(wú)損檢測技術(shù)——結構光，其可用于驗證制件的精確度。
上圖為Pogo-Z baffle的結構光特征。
超聲掃描 原位過(guò)程監控近紅外相機測量 在控制和反饋領(lǐng)域中領(lǐng)先的成果中使用的近紅外成像和機器視覺(jué)技術(shù)，正被用于改善EBF3的質(zhì)量。其優(yōu)勢包括用于測量的商用NIR相機的溫度校準和表征焊接熔池特性。此外，其先進(jìn)性還體現在用于提高焊接形狀一致性的多種方法，比如，多臺攝像機，實(shí)時(shí)跟蹤和反饋算法。這些系統的實(shí)現能夠改善不銹鋼直壁樣品的一致性。已證實(shí)，在制造過(guò)程中使用經(jīng)校準的近紅外相機，能夠檢測到制件的缺陷。
GE增材制造NDE
紅外脈沖熱成像Infrared pulse thermography 紅外脈沖熱成像是一種用于檢測缺陷的方法，依據具體的樣品和情況，能夠進(jìn)行快速和準確的評估。紅外脈沖熱成像涉及閃光燈，閃爍產(chǎn)生的極熱會(huì )進(jìn)入試樣，從而被用作熱源。并且當熱擴散通過(guò)試樣時(shí)，使用紅外照相機以檢測任何溫差。試樣缺陷區域的熱響應，與沒(méi)有缺陷的區域是不同的；紅外攝像機足夠敏感，能夠檢測到這些差別。
CT掃描 GE使用的CT掃描儀是phoenix v|tome|x m300 CT scanner。
CT掃描使用一系列二維X射線(xiàn)圖像來(lái)重建三維部分。在CIMP-3D的掃描儀，該部分被放置在一個(gè)轉盤(pán)中的機器的中間。X射線(xiàn)投影，在機器的右側，通過(guò)部分照射X射線(xiàn)回到在左側的傳感器。固體份方框X射線(xiàn)，在傳感器上產(chǎn)生的陰影，其結果是一個(gè)灰度圖像，其中暗的區域與固體物質(zhì)和光區對應與空的空間相對應。 一旦數據被捕獲，它裝入一個(gè)單獨的工作站進(jìn)行重建。數據需要被處理，需要處理的數據量是驚人的。一旦改造完成后，負責CIMP-3D的CT掃描的研發(fā)工程師能做到建成的部分的可視化分析，檢查它的空隙和漏洞。已建成的模型也可以在作為設計的模型之上重疊，允許偏差容易地量化。該模型也可以在任何方向逐層探索。
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