今までに見たことの無い金属造形プロセス (メタルアディディブマニュファクチャリング)
製造者がXiris社製ハイダイナミックレンジ(HDR)溶接カメラを使用して撮影した金属造形プロセスの画像を最初に見たとき、細部まで明確に見えるレベルに驚かれます。複数のHDRカメラを設置し、製造プロセス中のビデオ画像があるとリアルタイムに品質とプロセス制御が可能となり、装置を停止することなく目標を達成することができます。
溶接トーチ、付近の背景、および直前に堆積された材料を包括的および一定の撮影を行うと、オペレーターは、コストのかかるアライメントの偏差やプロセスの中断をすることなく正確にインプロセス調整を行うことができます。HDR溶接カメラを使用して固化材料の欠陥を検出し、修正することでオペレーターは不良率を下げ、MAMプロセス効率を向上させることができます。
溶接ビデオは、生産上の問題を検出し、必要に応じて適切な障害分析を実行するためにオンラインでアーカイブおよびレビューすることができます。さらに、録画されたビデオをレビューして、他のプロセスの改善を明らかにしたり、貴重なオペレータートレーニングツールとして機能させることができます。
プロセスの概要を取得する
部品製造中の鮮明なイメージにより、オペレータは全体的な進行状況を確認し、プロセスを監視できます。
メルトプール形状
メルトプールの形状とサイズを表示し、監視、測定します。
センサーが検出しないもの
既存センサーがプロセスの問題を検知していない場合も、溶接の詰まり、溶接線の短絡などの問題はカメラ画像を介してプロセスを監視する以外にも検出されます。
ワイヤー(または粉末)からアーク(またはレーザースポット)の位置
リアルタイムビデオフィードを表示するオペレーターは、アライメントの問題を修正するために、すぐに調整することができます。
材料供給を正確に制御することにより、材料の層を正確に追加できます。オペレーターは、前の材料層に対するTIGトーチの位置を監視できます。
プラズマまたはレーザー溶融物の粉末の流れ、分布、および精度を監視できます。
粉末フィード/液滴形成
粉末フィールドとドロップレットの形成を明確に見ることができる為、オペレーターはプロセスの品質と状態を監視することができます。
粉末ノズルに材料が蓄積すると、レーザーに干渉し、プロセスと製品の品質が低下することがはっきりとわかります。
メルトプールと固化方法
オペレーターは、追加の層が構築されるに応じて、高さの変化を観察および監視できます。
凝固材料の応力破壊と空隙率を検出し、直ちに補正することができます。
材料供給と前の層がどのように相互作用するかを含め、メルトプールが形成されると、オペレーターは明確な視界を得ることができます。
材料の供給が多すぎる、または少なすぎる、または入熱の明確な兆候をその場で観察および変更できるため、プロセスの開発とトラブルシューティングの時間が大幅に短縮されます。
終わりに
航空宇宙や自動車などの業界における非常に厳しい部品認定基準があるため、Metal AMはプロセスの複雑さと不安定さから多くのプロセスと品質管理の課題を提示します。 従来、Metal AMプロセスの品質管理は、プロセスへの直接的な(多くの場合、限られた可視性)観察と多くの完成した部品の統計的な非破壊および/または破壊試験によって達成されてきましたが、そのかなりの割合は品質要件を満たさない場合があり、この制御方法は、コストがかかるために実行不可能なことがよくあります。この問題は、本番稼働の複雑さとサイズとともに増加します。 Xiris社の 最先端HDR溶接カメラは、精度を高め、金属AMマシン上の部品を製造するコストを削減することができるプロセスと品質管理のレベルアップを可能にします。上の画像が示すように、オペレーターは溶接ヘルメットやガラスを通して観察するよりもはるかに詳細なプロセスを見ることができ、基板に注力し、ワイヤー/粉末フィードを監視し、メルトプール内の欠陥を検出することができます。 製品が完全に構築されるまで待つのではなく、プロセス中に欠陥をより簡単かつ正確に検出して修正できます。さらに、Metal AMプロセスのビデオは、生産品質監査、継続的なプロセス改善、およびオペレータトレーニングのためにアーカイブすることができます。