[发明专利]一种多孔材料内部缺陷的无损检测方法

权利要求书

1.一种对3D打印多孔钛合金支架的内部阻塞缺陷进行检测的方法，其特征是包括如下步骤：

(1)制作3D打印多孔钛合金支架

采用Arcam AB公司生产的EBM S12系统以电子束熔融的方式进行支架打印，打印支架尺寸为：直径20mm，高30mm的圆柱体，平均孔径为890μm，支柱直径为400μm；打印时，机器根据预设的3D图形数据将医用级别Ti₆Al₄V粉末进行熔融，粉末固化完成后冷却；支架依次在丙酮、乙醇和超纯水中超声清洗15分钟；

(2)支架样本扫描

采用的显微CT型号为西门子公司生产的Inveon，该仪器探测器单元数为3072像素数为3072×3072，有效像素值为8.99μm，电压为80kVp，电流为500μA，曝光时间1.5s，机架旋转角度360°，旋转步数360步，1°一步，旋转停留时间0.15s；设置好参数后进行旋转中心校准，并将高精X光球管的铝栅设为1mm，以过滤低能射线，减少伪影；然后将待检测多孔钛合金支架定位后放入扫描仓，按设定条件进行扫描；

(3)数据的重建和处理

扫描结束后使用COBRA_Exxim软件进行图像三维重建，重建体素值为：8.99μm×8.99μm×8.99μm，重建层数为2048×2048×3072，重建时进行射线硬度校准，校准参数为Coeff0(a0)：0；Coeff0(a1)：0.797；Coeff0(a2)：0.3525；Coeff0(a3)：-0.0396；

(4)数据分析

重建好数据使用Inveon Research Workplace进行查看和分析,将重建好的数据导入该软件，使用General analysis模块打开数据，进行支架质量的评估；评估内容包括材料是否存在阻塞区域，阻塞区域的体积和材料孔隙率；

(5)三维模型重建

三维模型重构包括图像的灰度量化，图像增强，图像锐化、平滑，图像轮廓跟踪，图像兴趣区域提取；根据图像设定阻塞区域的灰阶阈值，根据阈值使用图像分析和处理软件Inveon Research Workplace对重建数据进行内部阻塞区域三维形貌的提取，获得可视化的多孔材料内部缺陷模型。