An innovative monitoring method using a software capable of 3D mapping data from laser Directed Energy Deposition (L-DED) process
Notice bibliographique
Résumé
In metal additive manufacturing, the complex thermal activity of newly deposited layers and its influence in previously deposited material affects the part's shape and quality.With this regard, the aim of this research is to develop a methodology for monitoring laser power, feed speed and melt pool to evaluate effective material joining and maintenance of good deposited layers on the build of metal parts.This novel methodology combines the data acquisition from a L-DED hybrid machine with a cladding head with 2 mm laser spot size in focus.To aid the monitoring method, some software were developed (DTConnect, MPImageGrabber, MPImageProcessor, DTMap2D and DTMap3D) and tested in four geometries: zigzag line and thin wall (2D); a pyramid, and a pyramid mould (3D).The 3D geometries were printed at four different laser configurations (500 W , 550 -450 W , 700 W and 800 -700 W ), at the constant feed speed of 600 mm/min, and mass flow rate of 8.3 g/min, under the scanning strategies of contour and zigzag.These parameters were defined to promote one set that presents major defects and other with uniform microstructure.The pyramid built with 550 -450 W in zigzag strategy has presented the higher percentage of porosity, estimated in 2.76%, whilst the set of 500 W produced the lowest (1.36%).Overall, the 3D builds printed with 500 W have presented defects such as lack of fusion, poor dilution, and porosity.The percentage of porosity has decreased considerably (> 5 times) with the increase of laser power to 700 W and 800 -700 W , which significantly enhanced the quality and homogeneity in both geometries, highly mitigating the defects aforementioned.Each one of the software designed plays an important role from data acquiring and processing, to its graphic representation.Regarding all conditions tested, both DTMap2D and DTMap3D were able to display the process variables of interest in an interactive color map, therefore making human spatially identification of minor changes in the dataset easier.This makes the DTMap3D a potential tool to speed up the identification of critical regions for post-build inspection.This study contributes towards further knowledge in metal additive manufacturing by bringing to the field a monitoring methodology with new monitoring tools, which easy the correlation between printing parameters and the as-built metal workpiece quality.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».