Mikrotron 相机帮助科学家设计出更好的增材制造质量控制方法

2023 年 5 月 12 日 - 德国 Unterschleißheim - 达姆施塔特技术大学（德国达姆施塔特）的科学家开发了一种高精度方法，用于确定采用激光粉末床熔合（一种增材制造技术）制造的金属部件的热凝固特性。捕捉该过程的是设置为每秒 41,000 帧 (fps) 的Mikrotron EoSens CL 相机。由于相机的非凡能力，科学家们能够监测 950 nm 波长的热辐射，以检测微观结构缺陷，如气孔、裂缝和化学分离。

 
粉末床熔合提供了构建复杂工业零件所需的几何自由度，这些零件用于航空、能源、工具和模具制造以及医疗技术等领域。随着零件从气相到液相再到固相的转变，可以通过相机监控金属晶粒的逐层堆积。先前的科学工作侧重于仅估计部件缺陷的异常检测，忽略了晶粒尺寸等微观结构特性，使得这种新方法在生产高质量、无缺陷部件方面更加有效。
 
为了进行他们的实验，科学家们使用了一种市售的粉末床融合系统，该系统配备了 400W 单模光纤激光器，可提供 1060 nm 的波长，聚焦到 100 μm 的光斑尺寸。选择气雾化不锈钢 316L 粉末进行实验。在生产之前，通过电子显微镜 (SEM) 分析扫描粉末以确定其分布，范围为 11 至 54 μm。
 
配备 Mikrotron EoSens CL 相机的轴上 plasmoEye 成像系统观察并记录了分层过程，并且能够检测到 950 nm 波长的过程区域的热辐射。为了达到 41,000 fps，Mikrotron 相机配置了 80 x 40 像素的可变感兴趣区 (ROI)，空间分辨率为 11.2 x 5.6 mm。来自熔池监控系统的外部触发信号为每个图像打上时间戳。这允许将每个图像与来自熔池监控系统的位置数据进行映射。使用 Mikrotron 相机意味着质量检查是无缝的、非接触式的和非破坏性的。相机图像的评估基于熔池检测和强度等值线的识别，这些等值线定义了特征转变。
 
将来，开发的方法可能会为基于机器学习的过程适应提供本地固化数据。
 
要了解有关 Mikrotron EoSens Camera Link 相机的更多信息，请单击此处

关于 Mikrotron GmbH

Mikrotron GmbH 成立于 1976 年，位于德国慕尼黑郊外，为工业、工程、科学和体育领域具有挑战性的应用提供全方位的高端成像解决方案。该公司设计、生产和商业化高速和高分辨率相机、图像记录相机和系统、软件和图像处理组件。Mikrotron 的慢动作记录使客户能够优化制造流程、改进产品设计、革新质量管理和分析运动。Mikrotron 已通过 ISO:9001 认证。Mikrotron 在 SVS-Vistek 旗下运营。

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