アディティブ・マニュファクチャリングの初期から、コンピュータ断層撮影（CT）は品質保証に最適なツールであり続けてきました。現在、CTは研究開発における情報収集ツールとしてもその強みを発揮しています。
アディティブ・マニュファクチャリング：新たな可能性と課題
アディティブ・マニュファクチャリング（AM）は、幾何学的な形状の自由度を大幅に高めることで、エンジニアの製品設計に対する考え方を変えてきました。しかし、設計が複雑になるほど、部品の欠陥や異常を検査することはより困難になります。アディティブ・マニュファクチャリングとコンピュータ断層撮影はいずれも3Dテクノロジーであるため、これまでも自然に連携してきました。非破壊検査（NDT）技術であるコンピュータ断層撮影は、評価エラーをほぼ排除し、内部の空間構造、密度、肉厚を正確に視覚的に把握することを可能にします。
AMにおいて、CTは単なる品質保証ツール以上の存在です
コンピュータ断層撮影は品質保証および品質管理における強力な非破壊検査技術としての地位を確立する一方で、メーカーはプロセス改善ツールとしての能力をますます見出しています。研究開発において、コンピュータ断層撮影を使用することで、エンジニアは3Dプリント製品の品質に関する貴重な情報を収集し、その情報を生産ループにフィードバックしてAMプロセスの継続的な改善を図り、コスト、リスク、リードタイムを削減することができます。
Dragonflyディープラーニングを活用し、
より迅速かつ確実なセグメンテーションを実現
AIとディープラーニングモデルは、アディティブ・マニュファクチャリングにおけるセグメンテーションやCT画像解析において多くのメリットをもたらします。大量の画像からパターン、オブジェクト、異常を正確かつ効率的に識別することで、研究者の時間と労力を削減できます。さらに、このスマートテクノロジーは、オペレーターの主観による偏りを減らすことで画像解析の再現性と信頼性を向上させ、製品の品質と安全性に大きな影響を与えます。
Dragonflyは、ディープラーニングのパワーを最大限に引き出し、画像からより多くの価値を抽出するサポートをします。AM部品の空隙をセグメンテーションするための事前学習済みディープラーニングモデルを含め、あらゆる画像解析の要件に対応する幅広いツールセットを提供します。このモデルは、ウィザード形式のトレーニングにより適応・洗練させ、お客様の特定の欠陥タイプに最適化することができます。
アディティブ・マニュファクチャリングにおける典型的な欠陥
- 設計値と実測値の偏差
- ポロシティ（気孔）
- 残留粉末
- 接合不良
- ボーリング（球状化不良）
- ガス孔、クラック、介在物
- 過度な表面粗さ
- 微細構造の課題
積層造形（AM）における産業用CTの用途にはどのようなものがありますか？
粉末解析
産業用CTは通常、1回のスキャンシーケンスで約50,000個の粒子をスキャンし、各粒子の球形度、粒度分布、および個々の粒子における開気孔や閉気孔の有無を特定することができます。これらのデータをプロットして定量的に解析することが可能です。
肉厚および表面粗さ解析
最も価値の高い解析の一つが肉厚解析です。高度な解析ソフトウェアを使用することで、CT検査システムは異なる肉厚とその部品内での分布をカラーコードで表示する画像を作成します。高解像度スキャンを使用すれば、疲労挙動に大きな影響を与えるAM部品の表面粗さについても評価することができます。
公称・実測値比較およびGD&T
CTのデータセットには、サンプルの内部および外部構造に関するすべての幾何学データが含まれています。そのため、部品の実形状をCADファイルと簡単に比較し、幾何公差の偏差をカラーコード化したモデルで示すことができます。また、実部品データに対して幾何公差（GD&T）の検証を行うことも可能です。
寸法測定
スキャンデータとCADファイルの公称・実測値比較に加えて、CTは内外部の特徴を3次元で測定します。測定可能なすべての特徴とその公差をCADモデルを使用して定義し、測定テンプレートを作成することができます。これは、ボタンをクリックするだけで実データセットに適用できます。
気孔・欠陥解析
コンピュータ断層撮影ではX線を使用して部品を検査するため、層間剥離、気孔、残留粉末、亀裂、その他多くの内部欠陥を視覚化して解析することができます。対応するソフトウェアによって気孔がカラーコードで表示され、気孔径分布をヒストグラムや散布図としてプロットできます。
機械的シミュレーション（「実」データを使用）
特定の部品の構造的完全性を初期評価するために、有限要素法（FE）応力シミュレーションをCTスキャンデータ上で直接実行できます。この手順は、フォーム、ラティス構造、微小気孔を持つコンポーネントなどの非常に複雑な構造に特に適しています。
繊維解析
CTデータを使用すると、マトリックス材料の気孔率を判断するための気孔率解析結果を含む、繊維配向テンソルまたはヒストグラムの形式で局所的および大域的な繊維統計を計算できます。さらに、織物や積層材の主配向を決定することも可能です。