Eddy Current Sensors Optimization for Defect Detection in Parts Fabricated by Laser Powder Bed Fusion

The production of parts by additive manufacturing is an important issue for the reduction in manufacturing costs and the creation of complex geometries. Optical inspection is often implemented in the machines during the manufacturing process in order to monitor the possible generated defects. However, it is also crucial to test the quality of the manufactured parts after their fabrication and monitor their health throughout their industrial lifetime. Therefore structural health monitoring (SHM) methods need to be studied or designed. In this paper, the eddy current method is used to control fabricated parts, as this technique is adapted to detect surface and shallow defects in conductive materials. Using simulations with the CIVA non-destructive testing software package, several sensors and their parameters were tested in order to determine the most optimal ones: a separate transmitter/receiver sensor and an isotropic sensor were finally designed. The comparison of these sensors’ efficiency was made on the detection of notches and engraved letters based on simulation and experimental tests on parts fabricated by laser powder bed fusion (L-PBF) in order to determine the optimal sensor. The various tests showed that the isotropic sensor is the optimal one for the detection and characterization of defects

Développement de l’outil de contrôle in-situ par Courants de Foucault de pièces en cours de Fabrication pour la technique L-PBF

Les Journées COFREND/ COFREND Days, France, Marseille, 06 - 08 June 2023International audienceLe procédé de fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre (L-PBF) est couramment utilisé pour lafabrication de pièces métalliques complexes. Pour garantir la qualité des pièces, une surveillance continue pendant le processus de fabrication par un instrument est nécessaire.Les solutions industrielles existantes sont limitées dans la mesure où elles se limitent à la détection d'anomalies dans les paramètres de l'état de la machine ou dans les couches superficielles de la pièce en cours de fabrication. Le contrôle par courants de Foucault est une méthode prometteuse de contrôle non destructif qui pourrait êtreappliquée pour l'inspection couche par couche du matériau fusionné pendant la fabrication de la pièce. Cetteinspection permet de suivre l'évaluation des défauts non seulement à la surface de la dernière couche fusionnée,mais aussi à l'échelle de plusieurs couches fusionnées. Un capteur à courants de Foucault a été développé et adapté pour effectuer des mesures dans une machine L-PBF pendant la phase de fabrication (in-situ). Les performances et le potentiel de la technique en termes d'intégration et d’évaluation des défauts dans la machine ont été étudiés.Les résultats obtenus ont permis d'évaluer les limites de détection en fonction de la largeur et de la hauteur desdéfauts pendant la fabrication de la pièce. L'influence de la présence de poudre autour de la zone fusionnée aégalement été étudiée