Мониторинг и управление в реальном времени в лазерном DED с использованием пирометров

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой пирометров (ИК термометров), а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела


В современном лазерном направленном энергетическом осаждении (L-DED) постоянный температурный контроль жизненно важен для высококачественных сборок. Традиционные системы с открытым контуром не могут адаптироваться к изменениям в реальном времени, что приводит к дефектам и неэффективности.


Чтобы решить эту проблему, бесконтактные пирометры теперь используются для мониторинга и управления температурой расплавленной ванны в реальном времени — это кардинальное изменение для аддитивного производства следующего поколения.


Но прежде чем двигаться дальше! Давайте разберемся: почему важен мониторинг в реальном времени:

  • Управление мощностью лазера: замкнутые системы используют данные о температуре ванны расплава для динамической регулировки мощности лазера, обеспечивая постоянный тепловой ввод.
  • Улучшенное качество деталей: избегая перегрева или недогрева, пирометрическая обратная связь минимизирует пористость, трещины и деформацию.
  • Универсальность материалов: системы на основе пирометра лучше адаптируются к многокомпонентным или сплавным конструкциям, особенно там, где термическое поведение меняется.
  • Повторяемость процесса: обеспечивает более жесткий контроль качества и прослеживаемость для аэрокосмической, автомобильной и оборонной промышленности.


Пирометры: ваши глаза на ванну расплава

Пирометр обнаруживает инфракрасное (ИК) излучение, испускаемое ванной расплава, и преобразует его в температурный сигнал, не прерывая процесс. Эти температурные данные напрямую поступают в замкнутую систему управления, которая активно регулирует мощность лазера.



Мониторинг расплавленной ванны в реальном времени и управление мощностью лазера в L-DED с использованием обратной связи пирометра

Давайте посмотрим, как это работает!

Анимированная иллюстрация выше показывает, как функционирует контур управления в реальном времени во время процесса L-DED:

  • Инициализация лазерной системы: лазер запускается начальным сигналом мощности, скажем, 14 В, что приводит к выходной мощности лазера 1200 Вт.
  • Процесс осаждения: лазер расплавляет материал, по мере того как он наносится слой за слоем на рабочую пластину.
  • Инфракрасное излучение: по мере формирования расплавленной ванны она испускает ИК-излучение, пропорциональное ее температуре.
  • Обнаружение пирометром: специальное ИК-окно или светоделитель направляет это излучение на датчик пирометра.
  • Обработка сигнала: пирометр считывает излучение и отправляет сигнал в блок обработки сигнала. Затем сигнал сравнивается с заданной целевой температурой (например, 1500 °C).
  • Управление на основе ПИД-регулятора: система вычисляет отклонение температуры. Контроллер ПИД обрабатывает это отклонение и генерирует скорректированный сигнал напряжения или тока (например, 10 В).
  • Регулировка мощности лазера: этот сигнал изменяет выходную мощность лазера для поддержания стабильных условий расплавленной ванны — необходимых для точности размеров и металлургического качества.

Разве это не просто и не затейливо! Давайте рассмотрим некоторые преимущества?


Преимущества управления на основе пирометра

  • Стабильная расплавленная ванна → Более высокое качество детали
  • Меньше дефектов → Более низкая пористость, лучшее сплавление
  • Точное управление → Адаптивная коррекция мощности на лету
  • Прослеживаемость → Цифровые журналы температурных тенденций


Потрясающе... Но подождите, у нас тоже есть проблемы.


Проблемы управления в реальном времени

  • Изменения излучательной способности — материал, отделка поверхности и окисление могут влиять на показания ИК-датчика
  • Выравнивание датчика — точное нацеливание на расплавленную ванну имеет решающее значение
  • Препятствие из-за брызг или паров — может блокировать путь ИК-сигнала, влияя на точность
  • Тепловой шум — требует фильтрации и интеллектуального согласования сигнала


Какое БУДУЩЕЕ?

Благодаря инновациям в области многоволновых пирометров, управления на основе ИИ и интеграции цифровых двойников роль пирометров в лазерной DED расширяется от пассивного мониторинга до активного принятия решений — прокладывая путь для по-настоящему автономной 3D-печати металлом.


Магазин Gtest® - авторизованный поставщик пирометров в Украине: 
https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/pirometry


Сопутствующие Товары
DT8867H высокотемпературный пирометр
6 900грн. 2 900грн.
Без НДС: 2 900грн.
GM550 пирометр до 550ºC
500грн.
Без НДС: 500грн.
GM320 пирометр до 380ºC
3
290грн.
Без НДС: 290грн.
GT750 пирометр до 750ºC
1 100грн.
Без НДС: 1 100грн.
GM333 пирометр до 400 ºC
1
360грн.
Без НДС: 360грн.
GM533 пирометр до 530 ºC
450грн.
Без НДС: 450грн.
Похожие статьи
Пирометр. Что такое оптическое разрешение?
Пирометр. Что такое оптическое разрешение?

Магазин Gtest® предлагает широкую номенклатуру пирометров. Ссылка на соответствующую страничку сайта Магазина приводится в самом конце настоящего Раздела. Кроме того, приводится перечень реком.. →

30.11.-0001 5855
Пирометр.  Что такое коэффициент излучения?
Пирометр. Что такое коэффициент излучения?

Магазин Gtest® предлагает широкую номенклатуру пирометров. Ссылка на соответствующую страничку сайта Магазина приводится в самом конце настоящего Раздела. Кроме того, приводится перечень реком.. →

30.11.-0001 7166
Пирометры со склада в Киеве
Пирометры со склада в Киеве

В условиях ЧС в Украине большую актуальность приобретают средства дистанционного измерения температуры объектов. Речь идёт, конечно же, о потенциальных носителях корона вируса, коими являемся все мы. .. →

27.03.2020 474
Пирометры / Детекторы горячего металла. Часть 1
Пирометры / Детекторы горячего металла. Часть 1

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой пирометров (ИК термометров), а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого РазделаПирометры.. →

27.05.2024 523
ПИРОМЕТРЫ. ИЗМЕРЕНИЯ ГОРЯЧИХ МЕТАЛЛОВ И ПРОИЗВОДИМОЙ ПРОВОЛОКИ.
ПИРОМЕТРЫ. ИЗМЕРЕНИЯ ГОРЯЧИХ МЕТАЛЛОВ И ПРОИЗВОДИМОЙ ПРОВОЛОКИ.

Магазин Gtest® предлагает широкую номенклатуру пирометров. Ссылка на соответствующую страничку сайта Магазина приводится в самом конце настоящего Раздела. Кроме того, приводится перечень реко.. →

12.06.2024 361
ПИРОМЕТР. История создания  прибора
ПИРОМЕТР. История создания прибора

Магазин Gtest® предлагает широкую номенклатуру пирометров. Ссылка на соответствующую страничку сайта Магазина приводится в самом конце настоящего Раздела. Кроме того, приводится перечень реком.. →

07.02.2025 787
Пирометры vs Тепловизоры. Краткий обзор
Пирометры vs Тепловизоры. Краткий обзор

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой тепловизоров, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого РазделаПирометры Фиксирова.. →

13.03.2025 439
Пирометры и промышленные процессы
Пирометры и промышленные процессы

Магазин Gtest® предлагает широкую номенклатуру пирометров. Ссылка на соответствующую страничку сайта Магазина приводится в самом конце настоящего Раздела. Кроме того, приводится перечень реком.. →

26.03.2025 304
Что такое пирометры? Типы, преимущества и применение
Что такое пирометры? Типы, преимущества и применение

Холодность или жара любого вещества или объекта — это физическое качество, называемое «температурой». В зависимости от требований его можно измерить в разных шкалах и единицах. Используя различные уст.. →

05.04.2025 377
Что такое пирометр?
Что такое пирометр?

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой пирометров (ИК термометров), а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого РазделаПироме.. →

22.04.2025 828
Инфракрасный пирометр: какие диапазоны температур он может измерять?
Инфракрасный пирометр: какие диапазоны температур он может измерять?

Инфракрасный пирометр открывает перед вами безграничные возможности. Но крайне важно убедиться, что диапазон температур соответствует вашим конкретным требованиям. Хотите узнать больше? Ознакомьте.. →

14.10.2025 201
Как использовать пирометр для шин, чтобы ехать быстрее?
Как использовать пирометр для шин, чтобы ехать быстрее?

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик пирометров в Украине. Каталог пирометров и рекомендуемых измерительных приборов доступен по ссылке в конце статьи. Пирометр для шин: как измерение темп.. →

19.10.2025 185
Использование пирометра для шин
Использование пирометра для шин

Магазин Gtest® предлагает широкий ассортимент пирометров. Ссылка на каталог, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования размещены в конце данного раздела. Как исполь.. →

26.10.2025 246
Калибровка пирометра: пошаговая процедура
Калибровка пирометра: пошаговая процедура

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик пирометров в Украине: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/pirometryДобро пожаловать в наше подробное руководство по калибровке пирометров. В этой с.. →

29.10.2025 322