3D打印金属件孔隙率如何检测?工业CT法完整流程

检测知识 百检检测 2026-09-18

检测范围

  • 增材制造金属制件:激光选区熔化、电子束熔化成型的多孔金属结构。

  • 增材制造骨填充支架:增材制造磷酸钙生物陶瓷骨填充材料、多孔钛骨支架。

  • 增材制造非金属多孔结构:光固化、熔融沉积成型的多孔结构。

  • 增材制造多孔医用植入体:个性化多孔钛植入体、多孔钽植入体。

检测标准

标准编号标准名称适用对象
GB/T 44524-2024增材制造 金属制件孔隙率 工业计算机层析成像(CT)检测方法增材制造金属制件
YY/T 1982-2025外科植入物 多孔结构形貌特征试验方法增材制造多孔医用植入体
ASTM WK90089增材制造医疗器械 重量分析法测定多孔结构相对密度的试验方法增材制造多孔医用材料
ASTM B311-22粉末冶金材料密度测定标准试验方法增材制造金属粉末制品
ASTM B962-23粉末冶金制品密度测定标准试验方法增材制造金属制品

检测项目

  • 总孔隙率:增材制造多孔结构中孔隙体积占总体积的百分比。

  • 开孔率:与外界连通的孔隙体积占比。

  • 孔径与丝径:多孔结构的孔径分布和丝径尺寸。

  • 内部连通性:孔隙之间的连通程度,影响流体通过能力和组织长入效果。

  • 内部结构缺陷:未熔合、气孔等缺陷的位置和尺寸。

  • 相对密度:实测密度与理论密度的比值。

检测方法

1. 工业CT法

依据GB/T 44524-2024,采用工业计算机层析成像系统对增材制造多孔结构进行三维扫描,通过图像重建获取孔隙的三维空间分布,定量计算孔隙率、孔径分布和内部结构缺陷。该标准适用于增材制造金属制件孔隙率的工业CT检测,增材制造非金属制件孔隙率的检测可参考使用。

2. 阿基米德法(密度法)

依据ASTM B311-22和ASTM B962-23,采用阿基米德原理测定增材制造多孔结构的密度,计算相对密度和孔隙率。该方法通过测量试样在空气中和液体中的质量差,计算材料体积密度,结合理论密度得出孔隙率。

3. 乙醇置换法

依据ASTM F2150-17(2022),采用乙醇置换法测定增材制造多孔支架的孔隙率。计算公式为:孔隙率(%) = (V1 - V3) / (V2 - V3) × 100%,其中V1为试样干重,V2为饱和后总重,V3为悬浮重。该方法适用于增材制造多孔医用支架的孔隙率测定。

4. 重量分析法

依据ASTM WK90089,采用重量分析法测定增材制造多孔结构的相对密度。该方法适用于增材制造的晶格和多孔材料,通过测定多孔结构的质量和体积计算相对密度。


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