Máy ảnh Mikrotron giúp các nhà khoa học nghĩ ra phương pháp kiểm soát chất lượng tốt hơn cho sản xuất bồi đắp

Ngày 12 tháng 5 năm 2023 – Unterschleißheim, Đức – Các nhà khoa học tại Đại học Kỹ thuật Darmstadt (Darmstadt, Đức) đã phát triển một phương pháp có độ chính xác cao để xác định các đặc tính hóa rắn nhiệt của các bộ phận kim loại được chế tạo bằng phản ứng tổng hợp lớp bột dựa trên laze, một kỹ thuật sản xuất bồi đắp. Ghi lại quá trình này là một máy ảnh Mikrotron EoSens CL được đặt ở tốc độ 41.000 khung hình/giây (khung hình/giây). Nhờ khả năng phi thường của máy ảnh, các nhà khoa học đã có thể theo dõi bức xạ nhiệt ở bước sóng 950 nm để phát hiện các khuyết tật cấu trúc vi mô như lỗ chân lông, vết nứt và sự phân tách hóa học.

Phản ứng tổng hợp giường bột cung cấp sự tự do hình học cần thiết để chế tạo các bộ phận công nghiệp phức tạp được sử dụng trong các lĩnh vực như hàng không, năng lượng, chế tạo công cụ và khuôn mẫu cũng như công nghệ y tế. Sự tích tụ từng lớp của các hạt kim loại có thể được theo dõi bằng camera khi bộ phận chuyển từ pha khí sang pha lỏng và pha rắn. Các công trình khoa học trước đây tập trung vào phát hiện dị thường mà chỉ ước tính các khuyết tật của bộ phận, bỏ qua các đặc tính cấu trúc vi mô như kích thước hạt, làm cho phương pháp mới này hiệu quả hơn rất nhiều trong việc sản xuất các bộ phận chất lượng cao, không có khuyết tật.

Để tiến hành các thí nghiệm của mình, các nhà khoa học đã sử dụng hệ thống nhiệt hạch giường bột có bán trên thị trường được trang bị tia laser sợi quang đơn mode 400W cung cấp bước sóng 1060 nm được hội tụ ở kích thước điểm 100 μm. Bột thép không gỉ 316L nguyên tử hóa khí đã được chọn cho các thí nghiệm. Trước khi sản xuất, bột được quét bằng phân tích kính hiển vi điện tử (SEM) để xác định sự phân bố của nó, nằm trong khoảng từ 11 đến 54 μm.

Một hệ thống hình ảnh plasmoEye trên trục có camera Mikrotron EoSens CL đã quan sát và ghi lại quá trình phân lớp, đồng thời có thể phát hiện bức xạ nhiệt của vùng xử lý ở bước sóng 950 nm. Để đạt được tốc độ 41.000 khung hình/giây, máy ảnh Mikrotron được định cấu hình với vùng quan tâm (ROI) có thể thay đổi là 80 x 40 pixel với độ phân giải không gian là 11,2 x 5,6 mm. Một tín hiệu kích hoạt bên ngoài từ thời gian của hệ thống giám sát bể tan chảy được đóng dấu trên mỗi hình ảnh. Điều này cho phép ánh xạ từng hình ảnh với dữ liệu vị trí từ hệ thống giám sát bể tan chảy. Việc sử dụng máy ảnh Mikrotron có nghĩa là quá trình kiểm tra chất lượng diễn ra liền mạch, không tiếp xúc và không phá hủy. Việc đánh giá hình ảnh của máy ảnh dựa trên phát hiện vùng tan chảy và xác định các đường cô lập cường độ, xác định các chuyển đổi đặc trưng.

Trong tương lai, phương pháp tiếp cận đã phát triển có thể cung cấp dữ liệu cục bộ về quá trình củng cố để thích ứng quy trình dựa trên máy học.

Để tìm hiểu thêm về máy ảnh Mikrotron EoSens Camera Link, hãy nhấp vào đây

Về Mikrotron GmbH

Mikrotron GmbH, được thành lập vào năm 1976 và nằm ngay bên ngoài thành phố Munich, Đức, cung cấp đầy đủ các giải pháp hình ảnh cao cấp cho các ứng dụng đầy thách thức trong công nghiệp, kỹ thuật, khoa học và thể thao. Công ty thiết kế, sản xuất và thương mại hóa máy ảnh tốc độ cao và độ phân giải cao, máy ảnh và hệ thống ghi hình ảnh, phần mềm và các thành phần xử lý hình ảnh. Bản ghi chuyển động chậm của Mikrotron cho phép khách hàng tối ưu hóa quy trình sản xuất, cải thiện thiết kế sản phẩm, cách mạng hóa quản lý chất lượng và phân tích chuyển động. Mikrotron được chứng nhận ISO:9001. Mikrotron được vận hành dưới sự bảo trợ của SVS-Vistek.