The quality of components under fused filament fabrication (FFF) is related to the correct filament spacing and bonding of successively deposited layers and is evaluated mainly by scanning electron microscopy (SEM). However, it is a destructive technique and real-time evaluation is not possible. Optical coherence tomography (OCT), on the other hand, is an optical method that acquires cross-sectional images non-invasively and in real-time. Therefore, this paper aims to propose and validate the use of OCT as a non-destructive quality evaluation tool for FFF using Polylactic Acid (PLA) filaments.,PLA three-dimensional (3D) printed samples were made in a variety of nozzle temperatures and mesh spacing. These samples were fractured in liquid nitrogen and inspected using SEM (as a gold standard) to evaluate dimensions and morphology, then the samples were evaluated by OCT in the same area, allowing the results confrontation.,Our results indicate a good correlation between OCT and SEM for the dimensional assessment of layers. When the filament was extruded in lower temperatures, the OCT images presented sharply defined interfaces between layers, in contrary to higher nozzle temperatures, denoting better fusion between them. However, higher extruding temperatures are incurred in greater deviations from nominal dimensions of the mesh. Finally, we demonstrate the advantage of a full 3D tomographic reconstruction to inspect within a FFF sample, which enabled the inspection of “hidden” information, not visible on a single cross-sectional cut.,This paper proposes OCT as a novel and nondestructive evaluation tool for FFF.

中文翻译：

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使用光学相干断层扫描对熔丝制造 3D 打印结构进行无损评估

熔融长丝制造 (FFF) 下的组件质量与正确的长丝间距和连续沉积层的粘合有关，主要通过扫描电子显微镜 (SEM) 进行评估。但是，这是一种破坏性技术，无法进行实时评估。另一方面，光学相干断层扫描 (OCT) 是一种非侵入性实时获取横截面图像的光学方法。因此，本文旨在提出并验证使用 OCT 作为使用聚乳酸 (PLA) 长丝的 FFF 的无损质量评估工具的使用。PLA 三维 (3D) 打印样品在各种喷嘴温度和网格间距。这些样品在液氮中断裂并使用 SEM（作为金标准）进行检查以评估尺寸和形态，然后在同一区域通过 OCT 对样品进行评估，允许结果对比。我们的结果表明 OCT 和 SEM 之间在层的尺寸评估方面具有良好的相关性。当灯丝在较低温度下挤出时，OCT 图像在层之间呈现清晰的界面，与较高的喷嘴温度相反，表明它们之间的融合更好。然而，较高的挤出温度会导致与网格标称尺寸的较大偏差。最后，我们展示了全 3D 断层扫描重建在 FFF 样本内进行检查的优势，这使得检查“隐藏”信息成为可能，这些信息在单个横截面切割上不可见。本文提出 OCT 作为一种新颖的无损评估FFF 的工具。允许结果对抗。,我们的结果表明 OCT 和 SEM 之间在层的尺寸评估方面具有良好的相关性。当灯丝在较低温度下挤出时，OCT 图像在层之间呈现清晰的界面，与较高的喷嘴温度相反，表明它们之间的融合更好。然而，较高的挤出温度会导致与网格标称尺寸的较大偏差。最后，我们展示了全 3D 断层扫描重建在 FFF 样本内进行检查的优势，这使得检查“隐藏”信息成为可能，这些信息在单个横截面切割上不可见。本文提出 OCT 作为一种新颖的无损评估FFF 的工具。允许结果对抗。,我们的结果表明 OCT 和 SEM 之间在层的尺寸评估方面具有良好的相关性。当灯丝在较低温度下挤出时，OCT 图像在层之间呈现清晰的界面，与较高的喷嘴温度相反，表明它们之间的融合更好。然而，较高的挤出温度会导致与网格标称尺寸的较大偏差。最后，我们展示了全 3D 断层扫描重建在 FFF 样本内进行检查的优势，这使得能够检查在单个横截面切割上不可见的“隐藏”信息。本文提出 OCT 作为一种新颖的无损评估FFF 的工具。当灯丝在较低温度下挤出时，OCT 图像在层之间呈现清晰的界面，与较高的喷嘴温度相反，表明它们之间的融合更好。然而，较高的挤出温度会导致与网格标称尺寸的较大偏差。最后，我们展示了全 3D 断层扫描重建在 FFF 样本内进行检查的优势，这使得能够检查在单个横截面切割上不可见的“隐藏”信息。本文提出 OCT 作为一种新颖的无损评估FFF 的工具。当灯丝在较低温度下挤出时，OCT 图像在层之间呈现清晰的界面，与较高的喷嘴温度相反，表明它们之间的融合更好。然而，较高的挤出温度会导致与网格标称尺寸的较大偏差。最后，我们展示了全 3D 断层扫描重建在 FFF 样本内进行检查的优势，这使得能够检查在单个横截面切割上不可见的“隐藏”信息。本文提出 OCT 作为一种新颖的无损评估FFF 的工具。较高的挤出温度会导致与网格标称尺寸的较大偏差。最后，我们展示了全 3D 断层扫描重建在 FFF 样本内进行检查的优势，这使得能够检查在单个横截面切割上不可见的“隐藏”信息。本文提出 OCT 作为一种新颖的无损评估FFF 的工具。较高的挤出温度会导致与网格标称尺寸的较大偏差。最后，我们展示了全 3D 断层扫描重建在 FFF 样本内进行检查的优势，这使得能够检查在单个横截面切割上不可见的“隐藏”信息。本文提出 OCT 作为一种新颖的无损评估FFF 的工具。