Een hyperspectraal SWIR camera systeen met een hoge datacaptatie snelheid voor het opmeten van de temperatuur van het smeltbad tijdens het 3D printen van metallische componenten. (FWOKN298)

Het lokale smelten dat plaatsvindt tijdens additive manufacturing (3D printen) van metallische componenten is een complex multifysisch proces. Het tot stand komen van de smeltzone, een mix van vloeibaar metaal en gesmolten metaalpoeder, door een laser bundel met hoog vermogen, speelt een belangrijke rol bij de kwaliteit van de geproduceerde component. Zodoende is de temperatuur van de smeltzone een belangrijke fysische indicator. Te veel of te weinig warmte zorgt voor lokale materiaalartefacten en heeft een negatieve impact op de kwaliteit van de component na stolling met betrekking tot geometrische nauwkeurigheid, materiaaleigenschappen en residuele spanningen. Het is daarom kritisch om continu de temperatuur in de smeltzone te monitoren op een hoge snelheid en op een niet-intrusieve manier.

Het doel van deze onderzoeksaanvraag is de verwerving van unieke onderzoeksinfrastructuur die zal worden gebruikt om accuraat de temperatuur te meten in en rond de smeltzone tijdens het proces. Het voorgestelde systeem is in staat om de absolute temperatuursverdeling te meten van de vloeibare smeltzone en het koudere vaste gebied rond de smeltzone aan hoge beeldsnelheden (kHz bereik) met hoge spatiale nauwkeurigheid (10 µm). Innovatief onderzoek (en erkend als pionierswerk in dit domein) uitgevoerd door de aanvrager, heeft gehint dat een dergelijk toestel tot een significante verbetering zal leiden van het fundamenteel begrip van de smeltzone fysica, validatie van numerieke simulatietools, kwaliteitswaarborging en robuuste proces controle van AM processen.

Trefwoorden:energie, elektrisch ingenieuring, electronica, mechanica

Disciplines:Andere elektrische en elektronische engineering niet elders geclassificeerd