La cámara Mikrotron ayuda a los científicos a diseñar un mejor método de control de calidad para la fabricación aditiva

Científicos de la Universidad Técnica de Darmstadt han desarrollado un método de alta precisión para determinar las características de solidificación térmica de piezas metálicas construidas con fusión de lecho de polvo basada en láser, una técnica de fabricación aditiva.

12 de mayo de 2023 - Unterschleißheim, Alemania - Científicos de la Universidad Técnica de Darmstadt (Darmstadt, Alemania) han desarrollado un método de alta precisión para determinar las características de solidificación térmica de piezas metálicas construidas con fusión de lecho de polvo basada en láser, una técnica de fabricación aditiva. Capturó el proceso con una cámara Mikrotron EoSens CL configurada a 41 000 fotogramas por segundo (fps). Gracias a las extraordinarias capacidades de la cámara, los científicos pudieron monitorear la radiación térmica en la longitud de onda de 950 nm para la detección de defectos microestructurales como poros, grietas y separación química. La fusión de lecho de polvo proporciona la libertad geométrica necesaria para construir piezas industriales complejas utilizadas en sectores como la aviación, la energía, la fabricación de herramientas y moldes y la tecnología médica. Las cámaras pueden monitorear la acumulación capa por capa de granos de metal a medida que la parte pasa de las fases gaseosa a líquida y sólida. Los trabajos científicos anteriores se centraron en la detección de anomalías que solo estimaban los defectos de las piezas, descuidando las propiedades microestructurales como el tamaño de grano, lo que hace que este nuevo enfoque sea mucho más efectivo para producir piezas de alta calidad y sin defectos. Para realizar sus experimentos, los científicos utilizaron un sistema de fusión de lecho de polvo disponible comercialmente equipado con un láser de fibra monomodo de 400 W que proporciona una longitud de onda de 1060 nm que se enfocó en un tamaño de punto de 100 μm. Se eligió polvo de acero inoxidable 316L atomizado con gas para los experimentos. Antes de la producción, el polvo se escaneó mediante un análisis de microscopio electrónico (SEM) para determinar su distribución, que oscilaba entre 11 y 54 μm. Un sistema de imágenes plasmoEye en el eje con una cámara Mikrotron EoSens CL observó y documentó el proceso de estratificación y pudo detectar la radiación térmica de la zona de proceso en una longitud de onda de 950 nm. Para lograr 41.000 fps, la cámara Mikrotron se configuró con una región de interés variable (ROI) de 80 x 40 píxeles con una resolución espacial de 11,2 por 5,6 mm. Una señal de activación externa del sistema de monitoreo de la piscina derretida marcaba la hora de cada imagen. Esto permitió el mapeo de cada imagen con datos de posición del sistema de monitoreo de la piscina de fusión. El uso de la cámara Mikrotron significó que la inspección de calidad fue perfecta, sin contacto y no destructiva. La evaluación de las imágenes de la cámara se basó en la detección de charcos de fusión y la identificación de isolíneas de intensidad, que definen las transiciones características. En el futuro, el enfoque desarrollado puede proporcionar datos locales de solidificación para la adaptación de procesos basada en el aprendizaje automático. Para obtener más información sobre las cámaras Mikrotron EoSens Camera Link, haga clic aquí

Mikrotron GmbH, establecida en 1976 y ubicada en las afueras de Múnich, Alemania, ofrece una gama completa de soluciones de imágenes de alta gama para aplicaciones desafiantes en la industria, la ingeniería, la ciencia y los deportes. La empresa diseña, produce y comercializa cámaras de alta velocidad y alta resolución, cámaras y sistemas de grabación de imágenes, software y componentes de procesamiento de imágenes. La grabación en cámara lenta de Mikrotron permite a los clientes optimizar los procesos de fabricación, mejorar el diseño del producto, revolucionar la gestión de calidad y analizar el movimiento. Mikrotron tiene la certificación ISO:9001. Mikrotron opera bajo el paraguas de SVS-Vistek.

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