3D打印PLA与ABS样品的异步锁相热成像
应用物理
2018-05-04 v1 经典物理
摘要
锁相热成像是一种有用的无损检测技术(NDT)，可增强对部件中缺陷的检测，因为它会放大缺陷所在处的相位对比度。与恒定加热相比，该放大倍数约为2-3倍。本研究使用熔融沉积建模(FDM) 3D打印机打印具有已知缺陷的样品，以表征不同变量对锁相相位数据的相对影响。使用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和PLA(聚乳酸)打印样品进行比较，并探究了打印方向、相机、加热功率、锁相频率以及缺陷的厚度、宽度和深度等变量。研究发现不同材料导致不同的基线，但具有相似的相位对比度。推导出一种新颖的异步技术，可利用5种不同的红外相机进行锁相测量，并得到了相似的结果。即使是像Seek Thermal CompactXR这样的廉价相机，也被证明能够与其他相机(如FLIR SC7500)检测到相同的缺陷。加热功率不影响相位对比度，但对于深度不超过1.0 mm的较浅缺陷除外，此时较高功率带来更好的对比度。正如预期，较深的缺陷只能使用较低的锁相频率检测，且较宽、较厚和较浅的缺陷具有更好的相位对比度。基于相位信号趋势，表明宽度为4 mm的缺陷可自动检测至约1.5 mm深度。帧数据的子采样表明，每个锁相周期至少需要10帧以使锁相相位对比度的偏差最小。此外，研究表明，对于深度不超过1.5 mm的较浅缺陷，使用1个锁相周期的数据，只要第一帧与加热周期同步，其相位对比度是相似的。
引用
@article{arxiv.1805.01343,
title = {Asynchronous Lock In Thermography of 3D Printed PLA and ABS samples},
author = {K. H. H. Goh and Q. F. Lim and P. K. Pallathadka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.01343},
year = {2018}
}