摘要:定向能量沉积(DED)是添加剂制造技术的家族。使用这些过程,金属零件是按一层构建的,引入了在时间和层域传播的动力学,这意味着更复杂的性能,因此很难预测所产生的零件质量。控制沉积层厚度和高度是一个关键问题,因为它会影响几何准确性,过程稳定性和产品的整体质量。因此,需要使用适当的传感器策略的DED流程进行在线反馈高度控制。这项工作通过与640 nm波长脉冲照明激光器同步的CCD摄像头的离轴呈现出新型的基于视觉的三角剖分技术。图像处理和机器视觉技术允许金属固化后的在线高度测量。通过激光金属沉积(LMD)过程中的OFF和进程试验验证了拟议设置的线性和精度。此外,还针对基于ARC的DED过程测试了开发的在线检查系统的性能,并与实验焊珠特征数据进行了比较。在最后一个情况下,该系统还允许测量焊珠宽度和接触角,这在多层堆积的最初运行中至关重要。
1996年1月1日以后生产的报告通常可以通过美国能源部(DOE)Scitech Connect免费获得。网站www.osti.gov 1996年1月1日之前生成的报告可由以下资料来源:国家技术信息服务:国家技术信息服务5285皇家皇家路Springfield,VA 22161电话703-605-6000(1-800-553-6847) info@ntis.gov Website http://classic.ntis.gov/ Reports are available to DOE employees, DOE contractors, Energy Technology Data Exchange representatives, and International Nuclear Information System representatives from the following source: Office of Scientific and Technical Information PO Box 62 Oak Ridge, TN 37831 Telephone 865-576-8401 Fax 865-576-5728 E-mail reports@osti.gov Website http://www.osti.gov/
首先,我要感谢我的导师兼西门子导师 Tobias Kamps 的指导、支持和信任。Tobias 是第一个鼓励我并给予我信心开始攻读博士学位的人。在西门子攻读博士学位期间,我学到了很多东西,无论是专业上还是个人方面,因为 Tobias 委托我负责各种内部和外部项目的技术项目管理。我还要感谢我的导师、LTU 的 Jörg Volpp 和 Alexander Kaplan 的指导、随时准备的态度以及推动我做得越来越好。Jörg 总是准备好对科学出版物给出非常快速和详细的反馈,并通过非常深入的科学讨论让我走上正轨。此外,如果没有他和他在科学界的丰富经验,整个组织和我攻读博士学位期间的快速进步是不可能的。Alexander 通过各种研讨会和讨论帮助了我很多,特别是在我攻读博士学位期间的个人发展方面。我真的很感激我们在书评或研讨会上对个性的深入交谈。他总是让我对事物有不同的看法。如果没有他们,这项工作和经历就不会是现在的样子。我还要感谢巴伐利亚合作研究计划 (BayVFP) 为“VALIDAD”项目提供的资金、欧洲创新与技术研究所 (EIT RawMaterials) 为“SAMOA”项目提供的资金以及瑞典研究委员会为“SMART”项目提供的资金。
工具路径独立于机器人或机器人而创建。然后,针对特定机器人单元,通过PRI(Powermill机器人接口)处理每个工具路径,这也是外部定位器的控制。工具或火炬的方向,避免碰撞和避免奇异性的方向发生在此过程的这一步骤中。所有这些机器人运动信息均与焊接参数,沉积进料速率和其他参数一起记录,并保存在Robsim文件中。
摘要:激光定向能量沉积(LDED)是金属增材制造的重要组成部分之一,具有成型速度快、成型体积大、适合零件修复等特点。LDED以激光束为热源,通过快速加热、熔化、凝固、冷却等工艺,逐层制造零部件。然而,由于热循环和加工环境复杂,LDED生产零部件的沉积质量和重复性较差,阻碍了该技术的推广。自适应控制技术(ACT)一直被认为是解决该问题的有效且潜在的方法。随着监测设备和数据处理技术的发展,许多研究集中在LDED上,建立了工艺参数、工艺特征和产品质量之间的关系,促进了ACT的快速发展。本文对LDED的ACT中存在的问题进行了回顾和讨论。© 2020 光学仪器工程师学会(SPIE)[DOI: 10.1117/1.OE.59.7.070901 ]
摘要:孔隙和裂纹是金属增材制造(MAM)包括定向能量沉积(DED)中的主要缺陷。激光加工过程中,激光闪光(瞬时高温)经常会产生气态烟尘,从而导致各种缺陷,例如孔隙、未熔合、不均匀性、流动性差和成分变化。然而,DED中烟尘产生的原因和危害尚不清楚。在激光加工中,特别是激光焊接中,由于烟尘会产生阻碍激光束与材料之间均匀反应的缺陷,因此已经进行了许多关于防止烟尘的研究。通常,烟尘发生在容易蒸发的低熔点成分或敏感氧化元素中。不适当的条件也会产生影响,包括激光功率、行进速度、送粉速率和保护气供应。实际上,DED过程中产生烟尘的因素还有很多,缺乏了解需要大量的反复试验。本文回顾了与激光相关的和焊接冶金学文献,重点介绍了粉末DED中烟尘的防止。解释烟雾产生的原因为激光诱导等离子体产生的空化气泡阶段及释放的纳米颗粒,并探讨合金成分及环境条件对DED工艺烟雾产生的影响,并提出防止烟雾产生的建议。
摘要:孔隙和裂纹是金属增材制造(MAM)包括直接能量沉积(DED)中的主要缺陷。激光加工过程中,激光闪光(瞬时高温)经常会产生气态烟尘,从而导致各种缺陷,例如孔隙、未熔合、不均匀性、流动性差和成分变化。然而,DED中烟尘产生的原因和危害尚不清楚。在激光加工中,特别是激光焊接中,由于烟尘会产生阻碍激光束与材料之间均匀反应的缺陷,因此已经进行了许多关于防止烟尘的研究。通常,烟尘发生在容易蒸发的低熔点成分或敏感氧化元素中。不适当的条件也会产生影响,包括激光功率、行进速度、送粉速率和保护气供应。实际上,DED过程中产生烟尘的因素还有很多,缺乏了解需要大量的反复试验。本文回顾了与激光相关的和焊接冶金学文献,重点介绍了粉末DED中烟尘的防止。解释烟雾产生的原因为激光诱导等离子体产生的空化气泡阶段及释放的纳米颗粒,并探讨合金成分及环境条件对DED工艺烟雾产生的影响,并提出防止烟雾产生的建议。
以粉末作为添加材料的激光金属沉积(L-DED)是一种通过逐层原理建立特定几何形状的增材制造方法。过去十年来,该方法已显示出巨大的潜力。航空航天业是主要受益者,因为该工艺无需大量切割即可制造零部件,从而减少了材料浪费。 718 高温合金在航空发动机中的应用非常广泛,这引起了人们对开发专门针对这种高温合金的 L-DED 工艺的浓厚研究兴趣。 AM 流程通常因构建速度慢和交货时间长而受到阻碍,这会直接影响生产成本。为了克服较低的构建速度,本研究工作集中于通过更高的材料输入来实现高沉积速率。
图 4:a) 显微照片显示层和感兴趣的区域。黄色虚线表示熔池边界。黄色框表示拍摄高倍显微照片的区域,b)-e) 高倍显微照片,b) 层 11 CS,c) 层
摘要。设置机器人增材制造机器需要注意几个安全方面,包括不同系统的集成、功能工作区、人机界面和操作的便利性。本文介绍了在设计和组装机器人增材制造单元时应考虑的一些主题。它基于在 SINTEF Manufacturing 的增材制造实验室中设计和组装混合 DED 和研磨单元的经验。该单元旨在确保机器人和增材制造构建单元的安全稳定运行,为实现这一点,它采用钢框架结构,覆盖钢板,并配备通风系统、防激光窗和卷帘门。设计并集成了一个安全系统,以确保单元中运行的不同元件之间的通信和安全机制的协调。