Zeiss licencia ORNL Tech para inspecionar peças impressas em 3D

Jun 22, 2023

Compartilhe este artigo

Há muito utilizada para examinar o interior de componentes metálicos impressos em 3D, a tomografia computadorizada pode revelar pó preso, rachaduras e outras deformidades. Como técnica de teste não destrutivo, serve como uma ferramenta inestimável para identificar erros de processo, refinar métodos de fabricação e sinalizar peças defeituosas antes do envio. Agora, o Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) e a líder alemã em óptica ZEISS assinaram um acordo de licenciamento de cinco anos para colaborar no uso de tomografia computadorizada para garantia de qualidade em peças impressas em 3D.

Com o acordo de licenciamento, a ZEISS está focada no Simurgh – uma ferramenta projetada para reduzir drasticamente os custos de inspeção em um fator de dez, ao mesmo tempo que aumenta a precisão. Isto é particularmente oportuno, uma vez que a indústria está preparada para um aumento nos testes de peças específicas. Embora seu nome possa evocar imagens de um personagem do ‘Senhor dos Anéis’, Simurgh é totalmente profissional. Ele usa algoritmos treinados para identificar geometrias problemáticas que podem sinalizar problemas como pó preso, oclusões ou rachaduras. Esta iniciativa de pesquisa é apoiada pelo Escritório de Materiais Avançados e Tecnologias de Fabricação do Departamento de Energia, localizado nas Instalações de Demonstração de Fabricação no ORNL. Também recebeu apoio através de um prêmio do Fundo de Comercialização de Tecnologia.

“CT é uma técnica não destrutiva padrão usada em uma infinidade de indústrias diferentes para garantir a qualidade do componente que está sendo produzido. Mas a TC é tradicionalmente um processo caro e demorado. O desafio é como podemos aproveitar o que sabemos de física e tecnologia para acelerar o processo de CT e permitir que seja adotado de forma mais ampla pela indústria. Meu objetivo final, o que eu gostaria de alcançar, é tornar isso tão rápido que possamos colocá-lo em uma linha de produção para que cada peça possa ser escaneada por tomografia computadorizada de forma rápida e confiável. Se conseguirmos chegar lá, seria um desenvolvimento revolucionário que permitiria que a impressão 3D realmente concretizasse o seu potencial”, disse o pesquisador do ORNL, Amir Ziabari.

“A ZEISS e a ORNL têm uma longa parceria que levou ao desenvolvimento de soluções inovadoras para análise e qualificação automatizadas. Procuramos agora melhorar ainda mais o desenvolvimento e a qualificação de processos para a fabricação aditiva, para permitir a adoção em larga escala e a mudança da prototipagem para a fabricação”, disse Paul Brackman, gerente de AM da ZEISS.

Neste caso, as capacidades do Simurgh vão além da tomografia computadorizada; a ferramenta também foi treinada com dados de microscópios eletrônicos de varredura. Quando uma peça é digitalizada, o Simurgh emprega aprendizado de máquina – especificamente aprendizado profundo – para analisar e identificar automaticamente áreas suscetíveis a erros. Ao aproveitar o aprendizado de máquina, o sistema otimiza os custos de computação e aumenta a velocidade e a precisão. Notavelmente, Simurgh examinou suportes de montagem de combustível nuclear destinados à Usina Nuclear de Browns Ferry, bem como pás de turbina impressas em 3D.

A Zeiss já possui uma ferramenta GOM Blade Inspect Pro e uma série de outras lâminas de turbina e itens de inspeção intermitente.

“Compreender que tipo de defeitos podem estar presentes é extremamente importante para compreender o comportamento do material. Nesses tipos de peças, qualquer defeito ou poro minúsculo no material pode resultar em uma falha catastrófica”, disse Ryan Dehoff, Diretor da Instalação de Demonstração de Fabricação da ORNL.

Em meio a um aumento na produção de peças críticas por meio da fabricação aditiva (AM) para as áreas aeroespacial e médica, o papel da tomografia computadorizada também se expandiu, impulsionando as vendas de sistemas. Esta tendência não escapou à atenção dos gigantes da metrologia ZEISS e Nikon. A Nikon comprou a SLM Solutions e a Morf3D, enquanto a ZEISS foi uma das primeiras patrocinadoras da EOS. Mais recentemente, a empresa investiu na Makerverse e na Precise Bio e fez parceria com a EOS numa solução de monitorização de processos. Colabora com o Laboratório Nacional de Oak Ridge desde 2019, co-desenvolvendo o ZEISS ParAM, um serviço de qualificação.

Estas empresas líderes em metrologia e fabrico de semicondutores estão longe de estar passivamente interessadas na AM. Seu envolvimento é informado por dados concretos. Com um portfólio abrangente que inclui não apenas sistemas de tomografia computadorizada, mas também sistemas de digitalização 3D, eles estão profundamente sintonizados com o setor de manufatura aditiva. Isto os coloca em uma posição única para prever com precisão a trajetória do setor. Suas ofertas vão além dos scanners de tomografia computadorizada para incluir scanners 3D para avaliar a precisão dimensional, textura da superfície e precisão geral.