AM易道最近讀到一篇來自伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校研究者發表在《npj Advanced Manufacturing》期刊上的有趣研究。
這項研究講述了一個機制:
每臺3D打印機都會在其制造的部件上留下獨特的標記,而這些標記可以通過高分辨率照片和深度學習被識別出來。
研究團隊通過21臺不同的打印機制造了9192個部件,使用了四種不同的增材制造工藝:
數字光合成(DLS)、多噴射熔融(MJF)、立體光刻(SLA)和熔融沉積成型(FDM)。
這些工藝各有特點。
DLS使用光和樹脂創建部件,MJF使用粉末材料,SLA通過光固化液態樹脂,而FDM則是通過擠出融化的塑料絲。
每種工藝都會在部件表面留下特定的紋理和特征,這些特征成為了識別打印機的關鍵。
研究團隊使用普通的文檔掃描儀以5.3微米分辨率捕捉這些部件的高清照片。
然后,他們開發了一種深度學習模型,從這些照片中學習識別每臺打印機的獨特特征。
結果很棒!模型能以超過98%的準確率預測制造部件的具體打印機!
更秀的是,這項技術不僅能識別打印機,還能識別制造工藝、使用的材料,甚至部件在打印床上的具體位置和它所屬的生產批次!
對于DLS部件,模型甚至可以100%準確地識別所用材料,并能以82%的準確率確定部件在打印床上的位置。
另外發現,不同3D打印工藝需要不同大小的圖像區域進行有效識別。
DLS部件只需200微米×200微米的小區域就足夠進行指紋識別,而FDM機器需要更大的區域才能準確識別來源。
AM易道認為,研究這些發現的意義遠超實驗室。
在現實世界中,制造供應鏈往往復雜而不透明。
原始設備制造商可能不知道誰在為他們的供應商提供零部件。
3D打印因其分布式制造的潛力而特別容易受到供應鏈風險的影響。
假設一個關鍵部件出現故障,但卻缺少標簽或標記不正確,那么追蹤其來源并解決根本問題將變得極其困難。
這就是這項研究的閃光點所在。溯源!
通過簡單拍攝部件照片,制造商可以驗證部件的真實性,檢測材料或生產工藝的變化,甚至在沒有供應商合作的情況下確定部件的來源。
這對高端工業應用尤為重要,在這些行業中,假冒部件可能導致嚴重的經濟損失甚至生命危險。
研究展示了如何利用普通的成像設備和人工智能,創造一種無需標簽、防篡改的方式來確保3D打印部件的真實性和質量。
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