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通过结构化的光系统及其在再制造行业中的应用
摘要直接能量沉积（DED）过程利用激光能量融化金属粉末并将其存放在基板上，以生产复杂的金属零件。这项研究被用作修复二手零件的再制造和维修过程，从而减少了制造业中不必要的废物。但是，修复过程中可能会产生缺陷，例如孔隙率或颠簸的形态缺陷。传统上，操作员将使用实验设计（DOE）或仿真方法来了解打印参数对印刷部分的影响。有几个影响因素：激光功率，扫描速度，粉末进料速度和对峙距离。每个DED机器在实践中都有不同的设置，这导致打印结果的一些不确定性。例如，在不同的DED机器中可以改变喷嘴直径和激光类型。因此，假设如果可以实时监控打印过程，则修复可能更有效。在这项研究中，使用结构化的光系统（SLS）来捕获印刷过程的层面信息。SLS系统能够以10 µm的高分辨率进行3D表面扫描。鉴于对零件的初步扫描并允许对每一层信息进行实时观察，要确定需要存放多少材料。一旦找到缺陷，DED机器（混合机器）将更改工具并删除有缺陷的层。修复后，应用无损方法计算机断层扫描（CT）检查其内部特征。在这项研究中，使用316L不锈钢的DED机器来执行维修过程以证明其有效性。实验室构建的SLS系统用于捕获每个层的信息，并为质量评估提供了CT数据。新颖的制造方法可以提高DED维修质量，减少维修时间并促进维修自动化。将来，在制造行业中使用巨大的潜力来修复用过的零件，并避免购买新零件所涉及的额外费用。