测试流程从无损评估开始,以在不造成损坏的情况下评估零件的整体完整性。目视和尺寸检测是第一步,使用光学比较仪、坐标测量机 (CMM) 或激光扫描仪等工具来验证零件是否符合所有指定的几何公差和设计规范。这对于确保配合和功能至关重要,特别是对于后续需要进行关键接口CNC加工的部件。此外,还采用微CT扫描等先进技术来检测外部不可见的内部空隙、孔隙率和层融合缺陷,提供零件内部结构的完整3D图谱。
为了验证性能,会在打印的测试样条或实际零件的代表性部分上进行标准化的机械测试。这些测试通常是正式材料测试与分析协议的一部分,包括:拉伸、弯曲和压缩测试: 确定极限强度、屈服强度、弹性模量和断裂伸长率。冲击测试 (Izod/Charpy): 测量材料的韧性和抗突然冲击能力。硬度测试: 评估表面抗压痕能力。动态力学分析 (DMA) 和热变形温度 (HDT) 测试: 评估材料在负载下的粘弹性和热性能,这对于用于航空航天与航空或引擎盖下汽车应用的部件至关重要。
对于预定在恶劣操作环境中使用的零件,测试会扩展到化学和环境稳定性。这涉及将材料或零件暴露于特定的化学品、溶剂、紫外线辐射或受控的湿度和温度循环中。目标是评估以下参数:抗应力开裂性: 对于像PC (聚碳酸酯)这样的材料尤其重要。抗水解性: 对于潮湿环境中的尼龙 (聚酰胺)至关重要。流体相容性: 对于化学加工或医疗流体管路中的组件必不可少。测试后,会重新检查零件的尺寸变化、膨胀、表面退化或机械性能损失。
最后也是最关键的阶段是应用模拟测试。3D打印零件会经受模拟其真实使用寿命的条件。这可能包括:压力循环和泄漏测试: 针对流体或气体处理组件。磨损和摩擦测试: 针对运动部件,评估任何后处理表面处理的效果。疲劳测试: 施加循环载荷以确定零件在动态应力下的寿命。装配和配合检查测试: 验证零件是否与其他系统组件正确集成。这种全面的验证确保了打印零件在其预期领域(无论是用于医疗与保健设备还是消费品)都能可靠地运行。