在激光金属沉积过程中,闭环控制池温度
Qing Wang1, Jinchao Zhang1,2,3, Qingqing Zhu1
1School of Information Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 10, 2024
概括
使用比例积分 (PI) 控制器的新闭环控制方法在合金块的激光金属沉积 (LMD) 过程中稳定池温度. 这种过程控制提高了表面质量,并防止了氧化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 激光金属沉积 (LMD) 对于近网形部件的生产至关重要.
- 控制LMD过程对于实现所需的几何精度和金性能至关重要.
- Ti6Al4V是一种广泛用于苛刻应用的合金.
研究的目的:
- 提出和评估一个闭环控制方法,用于在LMD期间的融化池温度.
- 研究池温度控制对小Ti6Al4V块沉积的影响.
- 评估比例积分 (PI) 控制器在稳定LMD过程中的有效性.
主要方法:
- 开发一个融化池温度传感器和一个沉积高度传感器.
- 实施一个结合PI控制器的闭环控制系统.
- 在开放环境中对Ti6Al4V块沉积的控制系统进行实验测试.
主要成果:
- 该PI温度控制器有效地引导池温度向所需的设置点,保持稳定性.
- 使用闭环控制制造的LMD元件表现出更平坦的表面.
- 闭环控制系统成功地防止了沉积的Ti6Al4V块上的氧化现象.
结论:
- 闭环池温度控制是改善LMD过程结果的可行策略.
- PI控制提供了一种强大的方法来提高LMD的几何精度和表面质量.
- 开发的系统显示了优化合金增材制造的潜力.
