位于德国亚琛弗劳恩霍夫激光技术研究所(ILT)的过程控制和系统技术部门的工程师表示，他们已开发出一种在线系统，用于测试，鉴定和调整激光材料沉积喷嘴的聚焦粉末射流 - 基于增材制造系统。
使用该系统，可以对喷嘴进行认证，并完全表征腐蚀性。用户还可以使用具有集成照明的相机模块来可视化和监控过程。
激光材料沉积用于各种领域，包括工具修复和防腐涂层的应用。然而，Fraunhofer ILT指出，工艺结果在很大程度上取决于激光束如何均匀地将粉末施加到目标表面，并且可能难以最佳地调整工艺参数，例如粉末进料到熔体中的速度和体积。游泳池，起着关键作用。
因此，在进行任何激光材料沉积之前，必须定期检查，认证和校准喷嘴和焦散。但据工程师们说，到目前为止，这些步骤的顺序一直非常复杂和繁琐。
Fraunhofer ILT过程控制和系统技术项目经理，研究生工程师Oliver Nottrodt说：“一名员工在金属板上涂上粉末痕迹，然后由专家检查。但只有少数专家能够以可重复的质量完成这项任务“。
由工程师开发的机器支持的在线系统包括一个摄像头模块以及可移动的光学器件和照明，所有这些都安装在加工头上。用激光模块测量喷嘴，激光模块放置在系统中。
然后通过集成到单独的机柜或机器控制柜中的电子设备来控制这两个模块。“对于文档，重要的是要知道系统的轴位于何处。他们的确切位置可以通过公共数据总线接口从基本机器传输，“Nottrodt解释说。
为了检测和测量粉末射流的颗粒密度分布和焦散，用垂直于粉末气流的激光线照射射流，并通过同轴布置的照相机通过粉末喷嘴观察。系统多次改变激光器和加工头的相对位置以进行进一步测量。
最后，2,000-3,000幅图像的评估显示了粒子在一个平面上的统计分布。“如果我使用这种方法逐渐捕捉所谓的焦散 - 即粉末粒子束被捆绑的聚焦区域 - 它可以根据最重要的参数非常精确地计算和表征，例如最小直径和密度分布，“Nottrodt继续说道。
据说测量系统能够使用户能够测量和证明粉末进料喷嘴并完全表征相应的粉末喷射。据报道，它还通过接收用户的许多任务来帮助进行过程设置 - 例如测量和标记处理激光的位置以及记录所有工作步骤。此外，测量系统利用熔池的几何特征来监控激光金属沉积过程，并对其进行可视化和记录。
Fraunhofer ILT将于2018年4月24日至27日在德国斯图加特的CONTROL 2018展示新技术。该研究所的工程师将在交易会6号展厅的Fraunhofer Alliance VISION 6302的联合展位上展出。提供一个安装在典型工作头上的集成照明的相机模块，并演示激光模块在计算机上的功能。