难怪增材制造在过去十年中对制造业造成了如此大的破坏。 AM 能够生产传统制造工艺无法实现的复杂几何形状,加上时间短且通常成本较低,AM 为大多数行业提供了许多优势。
但是,在大规模采用的道路上存在差距此项技术:质量保证。

当一个零件通过 AM 生产时,许多后期制作n 必须进行检查以确保其符合和符合几何公差、孔隙率水平、缺陷检测及其再现性。大多数这些检查是在生产布局中包含的试片和样品上进行的,并且在与主要部件相同的条件下生产。然后对这些样品进行测试,以检查孔隙率、疲劳度和其他方面,以满足承包商的期望。但是,主要零件的样片或样品表示及其相关质量可能会受到限制,尤其是在考虑使用多激光生产时。最重要的是,这些检查通常既昂贵又冗长,可能会影响交货时间和生产率。
AM 是逐层复杂的
AM,尤其是 PBF,非常适合在生产过程中使用监控解决方案。平均层厚为 60 µm,典型的生产将需要大约 3,000 个连续的层来完成一个零件。在纸面上,这似乎是一个 slo与传统制造工艺相比,我们的工艺不仅具有众所周知的所有增材制造优势,例如复杂的几何形状或交货时间,这些薄材料层的连续融合还提供了制造过程中零件状态的独特视角。在此过程中使用监控解决方案可以取代或至少减少所需的生产后检查量,并提高对构建质量的信心。这种类型的软件创新将有助于推动 AM 成为完全工业化的技术。
AM 是一项复杂的技术,因为我们必须处理各种尺度:生成与英里相对应的数百万个矢量轨迹,以每秒几米的速度被一根头发直径的“铅笔”画出来。此外,用于惰化条件的平台、激光器和气流等数十个组件都必须具备一起工作以按预期创建零件。由于这些原因,过程监控的单层方法不足以提供完全工业化技术所需的质量保证水平。
过程监控的关键要素
AddUp ,全球金属 AM 制造 OEM,今年早些时候推出了全套监控解决方案,以充分发挥其 FormUp 机器的潜力。 AddUp 监控策略的核心是三个关键要素。
第一个是机器内部发生的情况的宏观视图。 AddUp 的 FormUp 350 PBF 机器有数十个实时收集数据的传感器:氧气水平、湿度水平、激光器状态、在所有移动部件中测得的力、粉末消耗或气流。过去,这些数据集是分开的,只有在生产后才进行整合,限制了生产过程中的潜在行动。但现在,它可以在直观的平台上实时可视化称为 AddUp 仪表板。

收集和评估这些数据可以有力地表明零件的质量,从而全面了解生产条件。该解决方案还可以定制以满足不同制造角色的不同需求。维护人员将跟踪移动组件的漂移并跟踪固件和软件更新。制造领导者将关注他们车间的负荷,并确保他们不会遇到任何瓶颈或供应链中断。质量专家将有权访问构建报告,其中包括生产过程中的每个事件,并自动生成 OK / INCOMPLETE / FLAG 状态。最后,工艺专家将完全控制数十个变量,并具有交叉引用关键工艺参数 (KPP) 的高级功能。
重要的是要注意,所有这些数据都完全符合最高的可追溯性标准,谢谢到AddUp GUID系统,从头到尾跟踪生产文件的一致性。
但这只是第一步。
第二步是分析执行生产,但在微观尺度上。 AddUp 以非常高的频率测量 KPP:激光点的物理位置、激光器实际传输的功率以及熔池的发射率。 Meltpool Monitoring 可以在不破坏零件的情况下表征任何缺陷,这对于独特的一次性构建特别有用。吨使用此监控解决方案生成的数据量可能非常大,这就是 AddUp 提供一组 PNG 文件的原因,这是一种比原始数据更轻巧、更易于阅读的格式,可以在 AddUp Manager(专用于 FormUp 的 CAM 解决方案)中可视化。这些可视化在每个后续层之后实时提供。这些图片会自动重新定位并叠加到标称扫描策略上,以便与预期轨迹进行比较。对于大规模生产,这种类型的监控可用于创建参考指纹,可用作未来生产构建的比较点。

最后,最后一个关键要素在 AddUp 监控套件中是对分层质量的分析。 AddUp 的创新技术(重涂监测)主动纠正生产过程中的故障。该元素旨在提高零件的生产率。如前所述,AM 基于数千个连续层的生成。当粉末床的质量低于标准时,由于许多问题,在生产几个小时后,它有可能导致构建失败。影响可能是巨大的。 AddUp 的重涂监控系统不仅检查粉末床的均匀性,揭示可能存在的沉积物或粉末不足,而且还会在必要时触发校正序列,确保粉末床在熔化恢复之前保持良好和光滑。这些重涂修正在 AddUp 仪表板和每个零件的构建报告中得到全面跟踪和报告。
这三个关键要素的结合将加速该技术的采用,因为它不仅可以让您对零件的质量充满信心,而且无需有限运行应用中的缺陷,但在 AM 部件的批量生产中。