Фокусировка лазерно-сканаторного модуля СЛМ-принтера с помощью системы оптического контроля
Автор: Звягинцев А.О.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Порошковая металлургия, композиционные материалы и покрытия
Статья в выпуске: 3 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
Селективное лазерное плавление (СЛМ) - перспективная технология аддитивного производства деталей сложной формы. В качестве исходного материала используется металлический порошок, а для плавления и послойного наращивания деталей служит лазер. Во время создания деталей могут возникать дефекты, которые возможно обнаружить только после завершения процесса изготовления с помощью стороннего оборудования, но которые оказывают сильное влияние на качество деталей. Поэтому разрабатываются методы неразрушающего in situ контроля за качеством сплавляемого изделия, например, оптические. Но применение таких инструментов возможно только при штатной работе всех машинных компонентов СЛМ-принтера, на которые полагаются системы оптического контроля (СК) и обратной связи. В данной статье представлена новая методика отладки лазерно-сканаторной системы, проводимая с помощью системы оптической томографии - одной из возможных систем оптического контроля. Таким образом, оснащенный СК СЛМ-принтер может стать автоматически отлаживаемым инструментом, способным оперировать с минимальным участием технолога.
Аддитивные технологии, селективное лазерное плавление, оптические системы контроля
Короткий адрес: https://sciup.org/147244903
IDR: 147244903 | УДК: 004 | DOI: 10.14529/met240307
Focusing the laser-scanator module of the SLM printer using an optical control system
Selective laser melting (SLM) is a promising technology for additive manufacturing of complex-shaped parts. Metal powder is used as a starting material, and a laser is used to melt and build up parts layer by layer. During the growth of parts, defects may occur that can only be detected after the manufacturing process is completed using third-party equipment, but which have a strong impact on the quality of the parts. Therefore, methods of non-destructive in situ quality control of the product are being developed, e.g. optical methods. But the use of such tools is only possible when all machine components of the printer's SLM, on which the optical control (OCS) and feedback systems rely on, operate normally. This paper presents a new technique for calibration laser-scanator systems using an optical tomography system, one of the optical control systems. Thus, a SLM printer equipped with OCS can become an automatically calibrating tool capable of operating with minimal involvement of a technologist.
Список литературы Фокусировка лазерно-сканаторного модуля СЛМ-принтера с помощью системы оптического контроля
- Badiru A., Valencia V., Badiru A., Liu D., Hartsfield C. Additive manufacturing handbook. Boca Raton: CRC Press, 2017. 938 p.
- Padmakumar M. Additive Manufacturing of Tungsten Carbide Hardmetal Parts by Selective Laser Melting (SLM), Selective Laser Sintering (SLS) and Binder Jet 3D Printing (BJ3DP) Techniques // Lasers in Manufacturing and Materials Processing. 2020. Vol. 7. P. 338-371. DOI: 10.1007/s40516-020-00124-0 EDN: QJEBCV
- Bamberg J., Zenzinger G., Ladewig A. In-Process Control of Selective Laser Melting by Quantitative Optical Tomography // 19th World Conference on Non-Destructive Testing (WCNDT 2016), 13-17 June 2016 in Munich, Germany. e-Journal of Nondestructive Testing. 2016. Vol. 21 (7). URL: https://www.ndt.net/?id=19469.
- Применение систем оптического контроля при изготовлении изделий методом селективного лазерного плавления / А.В. Петров, И.В. Синильщиков, А.О. Звягинцев и др. // Тяжелое машиностроение. 2023. № 5-6. С. 8-11. EDN: IWJWMS
- A Review of In Situ Defect Detection and Monitoring Technologies in Selective Laser Melting / X. Peng, L. Kong, H. An, G. Dong // 3D Printing and Additive Manufacturing. 2023. Vol. 10 (3). P. 438-466. DOI: 10.1089/3dp.2021.0114 EDN: ZBAFMN
- Bamberg J., Dusel K., Satzger W. Overview of Additive Manufacturing Activities at MTU Aero Engines // AIP Conference Proceedings. 2015. Vol. 1650 (1). P. 156-163. DOI: 10.1063/1.4914605
- Zenzinger G., Bamberg J., Ladewig A., Hess T., Henkel B., Satzger W. Process Monitoring of Additive Manufacturing by Using Optical Tomography // AIP Conference Proceedings. 2015. Vol. 1650 (1). P. 164-170. DOI: 10.1063/1.4914606
