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In-situ monitoring of the Laser Powder Bed Fusion build process via bi- chromatic optical tomography

  • As metal additive manufacturing (AM) is entering industrial serial production of safety relevant components, the need for reliable process qualification is growing continuously. Especially in strictly regulated industries, such as aviation, the use of AM is strongly dependent on ensuring consistent quality of components. Because of its numerous influencing factors, up to now, the metal AM process is not fully controllable. Today, expensive part qualification processes for each single component are common in industry. This contribution focusses on bi-chromatic optical tomography as a new approach for AM in-situ quality control. In contrast to classical optical tomography, the emitted process radiation is monitored simultaneously with two temperature calibrated cameras at two separate wavelength bands. This approach allows one to estimate the local maximum temperatures during the manufacturing process, thus increases the comparability of monitoring data of different processes. A newAs metal additive manufacturing (AM) is entering industrial serial production of safety relevant components, the need for reliable process qualification is growing continuously. Especially in strictly regulated industries, such as aviation, the use of AM is strongly dependent on ensuring consistent quality of components. Because of its numerous influencing factors, up to now, the metal AM process is not fully controllable. Today, expensive part qualification processes for each single component are common in industry. This contribution focusses on bi-chromatic optical tomography as a new approach for AM in-situ quality control. In contrast to classical optical tomography, the emitted process radiation is monitored simultaneously with two temperature calibrated cameras at two separate wavelength bands. This approach allows one to estimate the local maximum temperatures during the manufacturing process, thus increases the comparability of monitoring data of different processes. A new process information level at low investment cost is reachable, compared to, e.g., infrared thermography.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Tina BeckerORCiD, Simon AltenburgORCiD, Nils ScheuschnerORCiD, Philipp Peter BreeseORCiD, C. Metz, Kai HilgenbergORCiD, Christiane MaierhoferORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Procedia CIRP 2022
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.0 Abteilungsleitung und andere
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier B.V.
Verlagsort:Amsterdam
Jahrgang/Band:111
Erste Seite:340
Letzte Seite:344
Freie Schlagwörter:Additive Manufacturing; In-process monitoring; L-PBF; Optical tomography
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
Veranstaltung:LANE 2022
Veranstaltungsort:Fürth, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:04.08.2022
Enddatum der Veranstaltung:08.08.2022
DOI:10.1016/j.procir.2022.08.035
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-560270
ISSN:2212-8271
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:19.10.2022
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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