美空军资助Phase3D：把金属增材实时检测能力扩展至陶瓷基复合材料，逐层盯住缺陷

美国空军部最近给了Phase3D一份合同。

这家公司一直做增材制造检测，现在要把自家的Fringe Inspection平台从金属增材制造的实时原位检测系统，扩展到陶瓷基复合材料。

陶瓷基复合材料这个类别，推进系统、高超声速飞行器、热防护系统全都离不开它。

第一阶段合同的钱，用来开发针对陶瓷基复合材料的专用校准程序和缺陷检测模型。

Fringe Inspection这个平台，目前已经在航空航天、国防和工业增材制造项目里用得很广。

为什么要往这个方向扩展？传统的无损检测方法，主要是为金属和聚合物复合材料开发的。放到陶瓷基复合材料上，基体开裂、纤维拔出、孔隙、分层这些缺陷，在制造全过程中很难被可靠地检测出来。

Fringe Inspection的原理是结构光扫描，在生产过程中生成经过校准的表面高度图，把当前零件的表面状态一层一层实时呈现出来。金属增材制造领域，Phase3D已经和美国宇航局（NASA）、美国海军、空军保障基地合作做过验证。

现在他们要把这套方法搬到陶瓷基复合材料的制造里。这个材料的生产路径很长，从胶带制备、铺层叠放，到热压罐固化、高温裂解、熔融渗透、机加工，几乎每个阶段都可能出问题。

他们的目标，是在零件制造过程中实时标记缺陷，而不是等制造完成后再做计算机断层扫描（CT）或者破坏性切片分析。

Phase3D创始人兼首席执行官尼尔·奥多德（Niall O’Dowd）博士解释了这套方法的出发点。「Fringe Inspection的诞生是为了实时回答一个问题，你正在制造的零件，是否就是你设计的那个零件？」

「我们花了数年时间，在美国宇航局、美国空军和领先航空航天主承包商的金属零件上证明了这一点。」他说，「这个项目让我们得以对一种完全不同的材料体系提出同样的问题。这是美国空军寄望于下一代推进系统和热防护系统的关键材料，在这个领域，零件制造完成后才发现缺陷的代价，甚至比金属增材制造还要高昂。」

Phase3D应用工程经理安德鲁·霍利迪（Andrew Holliday）则从问题的根源说起。「陶瓷基复合材料以难以鉴定合格而著称，从胶带制备到渗透再到最终机加工，太多环节都可能出错。」

「业界一直在尝试用后处理计算机断层扫描和破坏性测试来解决这个问题，这正是当年制约金属增材制造发展的同一套思路。」他说，「实时、逐层的可视化能力正是这种材料所需要的，而这正是Fringe Inspection已经做到的事情。」

事后检验的思路，在金属增材制造上已经被证明走不通。陶瓷基复合材料如今又站在同一个路口。实时逐层可视化提供的是另一条路，让缺陷在制造过程中就暴露出来，而不是等做完才发现白做了。