激光头喷嘴位置的在线校正,用于激光金属沉积,使用染色对焦移位系统

科学领域:

• 增材制造 增材制造 增材制造
• 光学计量学 在光学计量学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 激光金属沉积 (LMD) 需要精确控制稳定性和可重复性过程参数,特别是在多层或复杂表面应用中.
• 在激光头和基板之间保持一致的脱离距离对于成功的LMD至关重要.
• 现有的方法可能缺乏对动态过程变化的实时调整.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的系统,用于实时纠正激光金属沉积中的立即距离.
• 在激光头中集成色彩对焦传感器以进行现场测量.
• 通过不同的控制算法,运动轨迹和基板材料来评估系统的有效性.

主要方法:

• 将色彩共聚焦传感器集成到激光沉积头中,以获取光谱信号.
• 开发一个处理应用程序来解释传感器数据和控制额外的动力轴.
• 利用数字图像相关性 (DIC) 作为一个独立的验证系统进行验证.
• 使用不同的控制算法,运动路径和基板类型进行验证测试.

主要成果:

• 开发的系统有效地补偿动力学系统运动,从而实现实时停机距离校正.
• 验证测试证实了该系统在不同的操作条件下能够保持所需的停机距离.
• 该系统展示了提高激光金属沉积过程的稳定性和可重复性的潜力.

结论:

• 拟议的基于色彩对焦传感器的系统为激光金属沉积中的实时停机参数控制提供了可行的解决方案.
• 这项技术可以提高增材制造的精度和可靠性,特别是复杂的部件.
• 进一步的研究可以探索更广泛的应用和与先进的控制策略的集成.