25 czerwca 2024

 

Akustyczna detekcja defektów w laserowym druku metali

Laserowe wytwarzanie przyrostowe z proszków metali staje się nieodzowne nie tylko w prototypowaniu, lecz również w przemyśle samochodowym, lotniczym, kosmicznym i w różnych innych rodzajach produkcji. Pozwala na względnie szybkie dostarczanie wydruków o nawet bardzo skomplikowanej geometrii. Niestety technologia ma swoje ograniczenia, z których głównym jest powstawanie podczas druku defektów, znacznie zmniejszających wytrzymałość mechaniczną części, często również szpecących ich wygląd. Monitorowanie druku przy pomocy termowizji i uczenia maszynowego nie zawsze przynosi oczekiwane efekty.

Laboratorium Metalurgii Termomechanicznej (LMTM) szkoły inżynierskiej Ecole Polytechnique Federale w Lozannie opracowało nową niekonwencjonalną, a zarazem bardzo skuteczną metodę monitoringu procesu druku w czasie rzeczywistym. Analizowane są dźwięki wydawane przez drukarkę w procesie laser powder bed fusion (LPBF). Ultraczuły mikrofon, umieszczony w komorze drukującej, poprzez filtr przetwarza sygnał dźwiękowy. Analiza akustyczna wspomagana jest synchrotronowym obrazowaniem rentgenowskim.

Metoda okazała się tak skuteczna, że w jej rozwój włączyły się firmy wykorzystujące druk 3D z proszków metali w zastosowaniach produkcyjnych.

epfl.ch