Система мониторинга оптимизирует порошковую струю при лазерном осаждении материала

ИноСМИ, Промышленные лазеры Комментариев к записи Система мониторинга оптимизирует порошковую струю при лазерном осаждении материала нет

Фраунгоферовский Институт лазерной технологии Fraunhofer ILT разработал встроенную систему для тестирования, квалификации и настройки сфокусированной порошковой струи, используемой для лазерного осаждения металлов (LMD). Система также позволяет сертифицировать струйные сопла и определять каустику процесса.
Параметры процесса, такие как скорость и объем подачи порошка в LMD — технологии аддитивного производства, при которой порошок вносят в ванну образовавшегося под воздействием лазерного луча расплава через сопло для наплавки материала слой за слоем — трудно подстраивать на оптимальном уровне, поэтому сопла и каустика процесса должны регулярно проверяться, сертифицироваться и калиброваться. До сих пор, согласно Аахенскому Fraunhofer ILT, последовательность этих шагов была очень сложной и громоздкой.

«Сотрудник изучал следы порошка на металлическом листе, который затем был проверен экспертом. Но лишь немногие специалисты могут выполнять эту задачу с воспроизводимым качеством », — сказал Оливер Ноттродт, руководитель проекта по управлению технологическими процессами и системным технологиям в Fraunhofer ILT.

Fraunhofer ILT разработала новую систему для измерения порошковой струи процессов осаждения лазерного металла. (Изображение: Fraunhofer ILT)

Поэтому инженеры института разработали встроенный в систему процесс для тестирования, квалификации и настройки сфокусированной порошковой струи сопел LMD.

Решение состоит из трех основных компонентов: модуля камеры, подвижной оптики и лазерных источников, все из которых установлены на обрабатывающей головке LMD. Один лазерный модуль используется для измерения сопла, а другой, расположенный перпендикулярно потоку порошкового газа, освещает струю, позволяя наблюдать и измерять распределение плотности частиц и каустики через коаксиально расположенный модуль камеры через порошковое сопло. Относительное положение лазера и обрабатывающей головки регулируется несколько раз, чтобы получить несколько измерений во время процесса мониторинга, в котором система видео-захвата собирает от 2000 до 3000 изображений.

Согласно Ноттродту, оценка таких изображений показывает статистическое распределение частиц порошка в одной плоскости. «Если я использую этот метод для градиентного захвата так называемой каустики, т. е. области фокусировки, в которой пучок частиц порошков собирается, — каустика может быть рассчитана и охарактеризована очень точно с точки зрения наиболее важных параметров, таких как минимальный диаметр и распределение плотности », — пояснил он.

Новая измерительная система позволяет пользователям измерять и сертифицировать свои сопла для подачи порошка и полностью охарактеризовать соответствующие порошковые форсунки. Это также помогает настроить процесс, взяв на себя множество задач пользователей, таких как измерение и маркировка позиций обрабатывающего лазера, а также документирование всех этапов работы. Кроме того, измерительная система использует геометрические характеристики ванны расплава для мониторинга процесса осаждения лазерного металла, который также визуализируется и документируется.

В прошлом году Fraunhofer ILT запустил высокоскоростной LMD-процесс EHLA, который, по его словам, может захватить часть рынка хромирования на сумму 2 млрд. Евро. Новая технология лазерной наплавки может достигать скорости осаждения до 500 метров в минуту, по сравнению с 0,5-2 метрами в минуту для стандартного LMD.

Перевод статьи: https://www.lasersystemseurope.com/news/monitoring-system-optimises-powder-jet-laser-material-deposition


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2016
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top