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レーザーメタルデポジション金属3Dプリンターの温度計測事例-株式会社ノビテック

レーザーメタルデポジション金属3Dプリンターの温度計測事例

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レーザーメタルデポジション金属3Dプリンターの温度計測事例

レーザーメタルデポジション金属3Dプリンターの温度計測事例

二色式温度計測システムThermeraによる、レーザーメタルデポジション金属3Dプリンターの温度計測事例です。

レーザーメタルデポジション方式の金属3Dプリンターの入熱部を、ハイスピードカメラPhantom二色式温度計測システムThermeraを使用することにより温度計測しました。 また、同時にレーザー照明CAVILUXを使用することで可視化を行っています。

レーザーメタルデポジション方式 金属3Dプリンターについて

レーザーメタルデポジション(LMD)方式は、ワーク表面に溶融池を作り、そこに金属の粉末を吹き付ける造形方法です。肉盛りを一度に行う範囲が広いため、比較的早い速度で加工ができるほか、熱歪みの影響を少なくして加工が可能です。

機材セッティング

ハイスピードカメラPhantom VEO-E 310を使用しており、照明にはレーザー照明CAVILUXを加工部に照射しています。分光器を使用して、温度計測に必要な波長を取り出すことで、可視化と同時に温度計測を行っています。

使用機材

小型・多機能ハイスピードカメラPhantomVEO710S

小型・多機能ハイスピードカメラPhantomVEO710S

撮影条件

撮影速度:10,000コマ/秒
画素数:640x480ピクセル
露光時間:1μ秒

結果説明

金属3Dプリンターの現象解析に必要となる、レーザー照射部の可視化と温度計測を同時に行いました。それにより、今までシミュレーションや理論では分かっていた部分を、より現場に近いレベルで検証しています。サーモビューワでは放射率というパラメータが必要となりますが、放射率は物体までの距離や液体、固体かによっても変わってきてしまうため、金属3Dプリンターには適しません。

そこで、2色式というアルゴリズムを使用することで放射率不要で温度計測が出来ます。可視光域のうち2波長を計測し、その輝度値の比率によって温度を算出する手法になっています。そのため、物体によらず温度計測が可能な手法です。詳しい原理解説は、以下のリンクを参照ください。

Thermera 2色式ページ

ノビテックでは溶接の可視化や温度計測に適したハイスピードカメラのラインナップ各種を取り揃えております。各種デモやオンラインでのご相談も承っておりますので、こちらよりお気軽にご相談ください。

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