在线质量控制粉末床融合与高分辨率的流测试感应传感器阵列的粉末床融合
Pedro Faria1, Rodolfo L Batalha2, André Barrancos3,4
1Strata Tech Labs, Rua da Bela Vista à Graça 27, 819, 1170-054 Lisbon, Portugal.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 9, 2024
概括
一个新的旋流阵列 (ECA) 系统可以实时进行粉末床融合 (PBF) 增材制造的层次质量控制. 这项创新改善了PBF零件设计,流程优化和缺陷检测.
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
- 非破坏性测试 不破坏性测试
背景情况:
- 粉床融合 (PBF) 是一种关键的增材制造技术.
- 实时质量控制对于PBF流程优化和缺陷检测至关重要.
- 现有的PBF部件现场监测方法存在局限性.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的旋流阵列 (ECA) 系统,用于PBF的实时层次质量控制.
- 将ECA系统集成到PBF机器的回收器中,用于空间分辨率的电导率成像.
- 证明系统在检测金属结构和评估PBF零件质量的能力.
主要方法:
- 开发一个40传感器ECA系统,度为1毫米,能够在100毫米/秒的回转速度下每0.192毫米读取全阵列读取.
- 实施先进的混合信号处理技术和仔细的电磁配置,以实现阵列可扩展性.
- 在实验室和实时PBF环境中使用不钢316L部件进行实验验证.
主要成果:
- 成功地将ECA系统集成到PBF recoater中进行现场监控.
- 在实时PBF条件下检测金属结构并确认系统性能.
- 实现了 26.5 dB 的信号噪声比 (SNR),有效地区分金属和空气.
结论:
- 开发的ECA系统为PBF增材制造中的实时,层次质量控制提供了可行的解决方案.
- 该系统能够提供空间分辨率电导率成像的能力,对流程优化和缺陷检测有很大的潜力.
- 进一步开发可以提高PBF零件设计和整体制造可靠性.
