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加法制造激光散斑测光内联的监控

比阿特丽斯Bendjus*,Ulana Cikalova

应用物理学系,弗劳恩霍夫研究所ik(陶瓷技术和系统,德国德累斯顿

*通讯作者:
比阿特丽斯Bendjus
应用物理学系
弗劳恩霍夫研究所ik(陶瓷技术和系统,
德累斯顿,
德国
电子邮件: (电子邮件保护)

收到:自2022年7月13 -,手稿。joms - 22 - 69182;编辑分配:18 - 2022年7月,PreQC不。JOMS 22 - 69182 (PQ);综述:01 - 8月- 2022,质量控制。joms - 22 - 69182;修改后:08 - 8月- 2022年手稿。joms - 22 - 69182 (R);发表:15 - 8月- 2022,2321 - 6212.10.7.001 DOI: 10.4172 /

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描述

激光散斑测光(LSP)是一个光学和非接触式测量方法,允许内联快速制造过程监控。雷竞技网页版这个已经提出了使用多材料喷射技术的例子(陶瓷MMJ)生产陶瓷组件从各种材料。加法制造领域的金属组件,激光粉末床的融合金属(LPBF-M)已被证明其价值和被广泛引进和商业设备从不同的制造商。然而,质量保证仍是一个问题。内联,熔池监控(1)和红外测温术(2使用)。前提供数据的稳定过程,但不是物质条件。生产过程中温度记录措施的表面状况,但当地的决议是不够的。该方法还提供了大量数据,做进一步评估困难。由于表面或组件的监控条件不足,大量测试后进行生产过程使用非破坏性方法如超声波探伤、着色方法或通过x射线技术。

第一步是开发一个LSP传感器的热激活该系统动态散斑信号(LSP)添加剂激光融化过程中生成的。为此,传感器系统是安装在上述以外的一个加法制造系统构建室使用观察窗。

LSP数据收购利用90°的角度与高速光学相机。激光二极管的力量1 W被用于照明。测量系统的分辨率是30至49µm (图1)。

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图1:设计太阳能发电系统的连接上游地区LPBF-M设施。

太阳能发电数据记录在样品的制造过程。总共八个样品状态进行调查。这些不同的国家意识到通过改变两个制造参数,焊接速度和激光功率。样品孔隙度变化从0.62%降至19%。对于引用这个数据生成的LSP,所有样本进行计算机断层扫描(CT)。

算法评估样品的热激励后选择性融化面积被用来评估样品的状态。这有关热区域的面积和冷却动态融化附近区域。为了这个目的,一个特殊的软件开发范围内的调查,评估结果在本地和礼物在图形或表格形式。通过这种方式,一个概念也为自动化开发评价的测量数据。软件识别激光光束的位置和自动确定参数相关的样品的评估条件。调查,LSP的内联功能是检测能力证明当地的热区域的大小,孔隙度、积分和地形。每一层的评价了几秒钟超过100分(图2)。由于孔隙度是很难参考,调查关注高温带的决心和最后一个组件的属性的关系。

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图2:比较选择的CT图像层孔隙度测定和热区域的大小的确定参数(数量的像素,像素16µm大小)。

在平行,一个想法是追求使小型化LSP传感器技术和粉末应用程序将它附加到移动的涂布机。通过这种方式,激光加工和重新粉应用程序之间的短暂时刻可以用来研究新鲜表面多余的表面缺陷。传感器技术测量约的轨道。1毫米宽度已经完成(图3)。在后面的步骤中,传感器技术是进一步小型化,这样大的地区的新兴组件可以用几个LSP传感器探测到一个数组的形式。

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图3:设计太阳能发电系统的连接到移动的涂布机LPBF-M设施。

第三个方法是目前针对同轴集成的LSP的激光头机(图4)。这需要一个适配器的传感器技术系统中现有的扫描仪。

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图4:太阳能发电的示意图表示传感器模块为同轴连接的机器。

使用此设置,可以测量表面平行加工的质量不久在焊点的后面。弗劳恩霍夫ik(已申请或已经获得专利的所有变体。

引用

全球技术峰会