Специалисты института Empa сделали важный шаг в развитии лазерных технологий для обработки металлов, объединив передовые методы машинного обучения с промышленными процессами.
Лазеры все шире применяются в таких высокоточных отраслях, как автомобилестроение, авиастроение и медицинская техника, однако лазерная обработка все еще остается технологически сложной задачей. Мельчайшие отклонения в свойствах материалах или параметрах лазера могут привести к браку, а, значит, процесс требует постоянного контроля в режиме реального времени.
Команда под руководством Элии Изели в лаборатории передовых методов обработки материалов (Advanced Materials Processing) поставила перед собой цель сделать лазерные производственные технологии не только более надежными, но и более доступными для широкого круга предприятий. Ученые Джулио Масинелли и Чанг Раджани сосредоточились на совершенствовании аддитивного производства — в частности, метода лазерного сплавления порошков PBF (powder bed fusion). Этот процесс позволяет создавать металлические детали сложной формы, путем расплавления тонких слоев порошка в заданных участках с помощью лазера.
До кого, как начать производство, необходимо провести множество предварительных испытаний для настройки параметров — от мощности лазера до скорости сканирования. Одна из главных трудностей заключается в выборе подходящего режима: либо это более медленное, но точное теплопроводное плавление, либо режим так называемой «замочной скважины», при котором мощный лазерный луч частично испаряет металл, обеспечивая более глубокое и быстрое проникновение тепла. Переход от одного режима к другому зависит от множества факторов, в том числе, от свойств самого порошка, которые могут существенно отличаться даже в пределах одной партии. Из-за этого компании часто вынуждены тратить значительные ресурсы на калибровку оборудования еще до начала производства. Из-за этого такая технология становится слишком дорогой и недоступной для многих потенциальных пользователей.
Источник: hi-tech.mail.ru