面向激光选区熔化金属增材制造的检测技术研究进展

论文摘要

激光选区熔化技术(简称SLM)近些年来发展迅速,已应用于航空航天、医疗、模具等诸多领域。首先综述了近几年SLM领域的在线检测、离线检测技术的进展,重点介绍了SLM的在线检测手段,如利用同轴/旁轴原位架构的高速CCD及红外成像装置获取SLM过程中丰富的可见光和红外信息,介绍了相关描述子提取方法,并研究描述子与SLM成形质量的相关性,另外,少部分学者基于声信号信息源、光电二极管进行了单熔道成形质量的分类识别检测。此外,还介绍了SLM的离线检测手段,除传统的材料测试分析方法外,显微CT和激光诱导击穿光谱学为SLM的缺陷三维表征和成分分析提供了高效新型的工具;在此基础上,进而重点综述了SLM的过程监测及反馈控制策略。其中,介绍了常见的机器学习模型(K均值聚类分析、支持向量机、深度置信网络、卷积神经网络等)及其在SLM过程统计描述子提取中的研究进展。还介绍了统计过程控制方法在SLM的特征量间和特征量与SLM成形质量间的关系分析及控制图生成方面的应用;最后,对SLM在线和离线检测研究进展进行了总结,并对其主要发展方向进行了展望。

论文目录

• 1 激光选区熔化技术及其检测需求
•   1.1 激光选区熔化技术发展现状及其检测需求
•   1.2 检测技术分类及概念
• 2 SLM技术的检测技术架构及信息源
•   2.1 同轴架构可见光红外信息原位在线检测
•   2.2 旁轴架构可见光红外原位在线检测
•   2.3 声信号原位在线检测
•   2.4 光电二极管原位在线检测
• 3 SLM离线检测技术研究进展
•   3.1 显微CT离线检测技术
•   3.2 激光诱导击穿光谱学
•   3.3 其他离线检测方法
• 4 在线监测与反馈控制策略
•   4.1 机器学习模型监测策略
•   4.2 基于统计过程控制的监控策略
• 5 总结与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴世彪,窦文豪,杨永强,王迪,陈晓君,梁怡富

关键词: 激光选区熔化,金属增材制造,在线检测,离线检测,过程监控,机器学习

来源: 精密成形工程 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 华南理工大学

基金: 国家自然科学基金(51775196),广东省科技计划(2017B090912003,2017A050501058,2014B010131002,2015B010125006,2016B090914002)

分类号: TG665

页码: 37-50

总页数: 14

文件大小: 2576K

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