熔池监测证明的东西比宣传少,但依然有用

粉末床熔融设备如今越来越多地标配在线监测:同轴光电二极管采样熔池辐射、高速相机对熔池成像、每层扫描前后对粉床做逐层成像。宣传口径是监测可以取代成形后检测。现实要有限得多,但仍然值得拥有。

数据确实能显示什么

过程偏差。 刮刀干涉、供粉不足、气流紊乱与激光功率异常,都会产生清晰可检的特征。这些是有真实后果的真实故障,在成形过程中而非结束后发现它们,能省下好几天。

几何异常。 逐层成像可直接检出未熔合区域、飞溅堆积与表面不规则。

过程一致性。 贯穿整个成形过程的趋势数据,能揭示任何单点检查都发现不了的漂移。

它尚未确立什么

把熔池信号与孔隙等缺陷、或与力学性能建立相关性,仍未解决。光电二极管测量的是几百微米见方区域的辐射,其采样率只捕捉到相关物理过程的一部分。孔隙的形成机制——小孔塌陷、气体裹入、未熔合——只是有时会在信号中显现。

已发表的相关性研究在受控条件下显示出前景,但无法可靠地迁移到其他设备、材料或几何形状。