La misurazione accurata della temperatura è fondamentale per la qualità dei componenti stampati in 3D. Con una tecnica rivoluzionaria, i ricercatori della Carnegie Mellon University vogliono stabilire nuovi standard in questo campo.
Utilizzando una telecamera a colori disponibile in commercio con un sensore Bayer, il team è stato in grado di analizzare in dettaglio la fisica del bagno di saldatura nel processo del letto di polvere laser. Misurando determinati valori di colore e la loro relazione tra loro, possono calcolare con precisione la temperatura.
Questo approccio raziometrico supera i limiti delle tradizionali tecniche di misurazione a infrarossi, che spesso presentano problemi con le proprietà della superficie e i fattori di visualizzazione. Secondo gli scienziati, l’elevato frame rate e la risoluzione del metodo consentono una nuova visione dei processi complessi.
Oltre alle misurazioni precise della temperatura, il processo fornisce anche nuovi parametri per la simulazione del processo di stampa 3D. La distribuzione dei picchi di temperatura nel bagno di fusione consente di studiare l’evaporazione del materiale e la microstruttura della parte finale.
Un grande vantaggio dell’approccio è l’indipendenza dall’emissività e dalla trasmissività del vapore metallico. Questi parametri materiali non devono più essere determinati in modo laborioso.
I ricercatori sono già stati in grado di ottenere risultati promettenti nella registrazione dei profili di temperatura con la tecnologia della fotocamera. Vedono un grande potenziale per trasferire il loro metodo ad altri processi di stampa 3D e quindi migliorare la qualità e l’efficienza della produzione additiva nell’ingegneria aerospaziale o meccanica.
Il team ha pubblicato i dettagli del nuovo metodo con una telecamera in un articolo intitolato “Immagine termica del pool di fusione ad alta risoluzione per la produzione additiva di metalli utilizzando il metodo a due colori con una telecamera a colori” nel Journal of Additive Manufacturing.
Questa è un’ottima notizia per l’industria della stampa 3D. Il nuovo metodo di misurazione della temperatura sviluppato dai ricercatori della Carnegie Mellon University potrebbe portare a una migliore qualità e prestazioni dei componenti stampati in 3D, nonché a una maggiore efficienza dei processi di stampa 3D.
