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In-situ defect detection for laser powder bed fusion with active laser thermography

  • Defects are still common in metal components built with Additive Manufacturing (AM). Process monitoring methods for laser powder bed fusion (PBF-LB/M) are used in industry, but relationships between monitoring data and defect formation are not fully understood yet. Additionally, defects and deformations may develop with a time delay to the laser energy input. Thus, currently, the component quality is only determinable after the finished process. Here, active laser thermography, a nondestructive testing method, is adapted to PBF-LB/M, using the defocused process laser as heat source. The testing can be performed layer by layer throughout the manufacturing process. We study our proposed testing method along experiments carried out on a custom research PBF-LB/M machine using infrared (IR) cameras. Our work enables a shift from post-process testing of components towards in-situ testing during the AM process. The actual component quality is evaluated in the process chamber and defects canDefects are still common in metal components built with Additive Manufacturing (AM). Process monitoring methods for laser powder bed fusion (PBF-LB/M) are used in industry, but relationships between monitoring data and defect formation are not fully understood yet. Additionally, defects and deformations may develop with a time delay to the laser energy input. Thus, currently, the component quality is only determinable after the finished process. Here, active laser thermography, a nondestructive testing method, is adapted to PBF-LB/M, using the defocused process laser as heat source. The testing can be performed layer by layer throughout the manufacturing process. We study our proposed testing method along experiments carried out on a custom research PBF-LB/M machine using infrared (IR) cameras. Our work enables a shift from post-process testing of components towards in-situ testing during the AM process. The actual component quality is evaluated in the process chamber and defects can be detected between layers.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Philipp Peter BreeseORCiD, Tina Becker, Simon OsterORCiD, C. Metz, Simon J. AltenburgORCiD
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Proceedings of the 34rd Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium 2023
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.3 Thermografische Verfahren
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:University of Texas at Austin
Verlagsort:Austin, TX, USA
Erste Seite:1978
Letzte Seite:1989
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Additive Manufacturing; Defect Detection; Laser Powder Bed Fusion; Nondestructive Testing; Thermography
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
Veranstaltung:2023 International Solid Freeform Fabrication Symposium
Veranstaltungsort:Austin, TX, USA
Beginndatum der Veranstaltung:14.08.2023
Enddatum der Veranstaltung:16.08.2023
DOI:10.26153/tsw/51096
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-606288
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoAllgemeines Deutsches Urheberrecht
Datum der Freischaltung:16.07.2024
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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