Прослушивание дефектов при 3D-печати металлом

17 декабря 202317 дек 2023

2 мин

Оглавление

Мониторинг бассейна расплава
ПОСТAВЬ ЛAЙК И ПОДПИШИCЬ, ЭТО ПОДДЕРЖИВАЕТ НАШ КАНАЛ!
еще интересные статьи по теме:

Новое исследование демонстрирует жизнеспособность акустического мониторинга для определения пористости при лазерном наплавлении слоя порошка.

3DMART студи я - услуги 3D печати, изготовление запасных частей, заказ образцов, 3D моделирование, разработка корпусов РЭА, 3D формы для настенной плитки.

#

Мониторинг в процессе производства является ключом к качеству деталей при производстве методом 3D-печати. В то время как тепловизионное изображение является наиболее очевидным способом мониторинга определенных видов 3D—печати, таких как лазерное напыление в порошковом слое (LPBF), акустический мониторинг также начинает демонстрировать многообещающие результаты.

Роланд Логе, руководитель лаборатории термомеханической металлургии в Федеральной политехнической школе Лозанны (EPFL), говорит, что исследования его команды показывают, что акустический мониторинг не только жизнеспособен, но и потенциально превосходит тепловизионный. Как пояснил ведущий исследователь в пресс-релизе, “Синергия синхротронной рентгеновской визуализации с акустической записью обеспечивает понимание процесса LPBF в режиме реального времени, облегчая обнаружение дефектов, которые могут поставить под угрозу целостность продукта”.

По сути, исследователи объединили рентгеновскую визуализацию с измерениями акустической эмиссии, используя Swiss Light Source (синхротронный источник света третьего поколения. Обладая энергией 2,4 ГэВ, он обеспечивает фотонные пучки высокой яркости для исследований в области материаловедения, биологии и химии) и сверхчувствительный микрофон, расположенный внутри камеры печати. Используя метод адаптивной фильтрации для обработки акустических сигналов, исследователи смогли связать дефекты с их акустическими сигнатурами.

Мониторинг в процессе производства является ключом к качеству деталей при производстве методом 3D-печати

Мониторинг бассейна расплава

Взаимодействие между лазерами и слоями порошка внутри металлических 3D-принтеров невероятно сложное, поскольку объем расплава колеблется между твердой, жидкой и парообразной фазами. В результате такие переменные, как угол наклона лазера или геометрия металлического порошка, иногда могут приводить к межрежимной нестабильности в зоне расплава, при которой он переключается между режимами проводимости и замочной скважины. Именно последний тип, а именно нестабильный режим замочной скважины, приводит к образованию пористости.

Исследователи EPFL обнаружили увеличение амплитуды акустического сигнала при смене режима с проводимости на замочную скважину, что они соотнесли с изменением поглощающей способности лазера. Сопоставив акустические сигналы с рентгеновскими изображениями, исследователи смогли разработать алгоритм фильтрации, который может предсказывать режимы плавления с временным разрешением 100 мкс.