УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ЛАЗЕРНОЙ АДДИТИВНОЙ ПЕЧАТИ НА ОСНОВЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ПО ДАННЫМ ОПТИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ

Авторы:

Шабашов А.А.

Аннотация:

Недостаточная воспроизводимость процессов селективного лазерного плавления (SLM), обусловленная стохастической природой термодинамических взаимодействий в зоне обработки, приводит к формированию внутренней пористости, зон непровара и геометрических искажений. Для преодоления данных ограничений разработана архитектура замкнутого контура управления, интегрирующая систему оптической когерентной томографии (ОКТ) и предиктивный регулятор на базе регрессии гауссовских процессов (GPR). Предложенный алгоритм обеспечивает прямое измерение аксиального профиля расплавной ванны в реальном времени и упреждающую коррекцию мощности лазерного излучения. Ключевой особенностью системы является строгое распределение вычислительного бюджета в 1 мс с явной математической компенсацией многотактовой задержки измерения (0,5–2 мс), что предотвращает автоколебания и потерю устойчивости контура при резких изменениях теплоотвода. Экспериментальная валидация выполнена на модифицированной установке EOS M290 при послойном синтезе образцов из жаропрочного сплава Inconel 718. Сравнительный анализ двух групп деталей (по 20 образцов в каждой) подтвердил статистически значимое (p < 0,05) снижение объемной пористости с 1,42% до 0,24% и улучшение шероховатости поверхности без деградации микротвердости. Результаты исследования обосновывают применимость предиктивного управления для стабилизации гидродинамики расплава и предотвращения накопления дефектов при автоматизированном изготовлении ответственных компонентов.

Ключевые слова:

Селективное лазерное плавление (SLM), аддитивные технологии, оптическая когерентная томография, замкнутый контур управления, предиктивное управление, регрессия гауссовских процессов, Inconel 718, мониторинг in-situ, глубина проплавления, автоматизация технологических процессов.

Цитировать статью:

График выхода журналов

Последние выпуски: