AM易道最近读到一篇来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究者发表在《npj Advanced Manufacturing》期刊上的有趣研究。
这项研究讲述了一个机制:
每台3D打印机都会在其制造的部件上留下独特的标记,而这些标记可以通过高分辨率照片和深度学习被识别出来。
研究团队通过21台不同的打印机制造了9192个部件,使用了四种不同的增材制造工艺:
数字光合成(DLS)、多喷射熔融(MJF)、立体光刻(SLA)和熔融沉积成型(FDM)。
这些工艺各有特点。
DLS使用光和树脂创建部件,MJF使用粉末材料,SLA通过光固化液态树脂,而FDM则是通过挤出融化的塑料丝。
每种工艺都会在部件表面留下特定的纹理和特征,这些特征成为了识别打印机的关键。
研究团队使用普通的文档扫描仪以5.3微米分辨率捕捉这些部件的高清照片。
然后,他们开发了一种深度学习模型,从这些照片中学习识别每台打印机的独特特征。
结果很棒!模型能以超过98%的准确率预测制造部件的具体打印机!
更秀的是,这项技术不仅能识别打印机,还能识别制造工艺、使用的材料,甚至部件在打印床上的具体位置和它所属的生产批次!
对于DLS部件,模型甚至可以100%准确地识别所用材料,并能以82%的准确率确定部件在打印床上的位置。
另外发现,不同3D打印工艺需要不同大小的图像区域进行有效识别。
DLS部件只需200微米×200微米的小区域就足够进行指纹识别,而FDM机器需要更大的区域才能准确识别来源。
AM易道认为,研究这些发现的意义远超实验室。
在现实世界中,制造供应链往往复杂而不透明。
原始设备制造商可能不知道谁在为他们的供应商提供零部件。
3D打印因其分布式制造的潜力而特别容易受到供应链风险的影响。
假设一个关键部件出现故障,但却缺少标签或标记不正确,那么追踪其来源并解决根本问题将变得极其困难。
这就是这项研究的闪光点所在。溯源!
通过简单拍摄部件照片,制造商可以验证部件的真实性,检测材料或生产工艺的变化,甚至在没有供应商合作的情况下确定部件的来源。
这对高端工业应用尤为重要,在这些行业中,假冒部件可能导致严重的经济损失甚至生命危险。
研究展示了如何利用普通的成像设备和人工智能,创造一种无需标签、防篡改的方式来确保3D打印部件的真实性和质量。
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