Одними из важнейших направлений развития лазерных аддитивных технологий, и, в частности, технологии Лазерного Нанесения Металла (ЛНМ), являются разработка и совершенствование систем мониторинга и управления процессом. Контроль гидродинамических и тепло-массообменных процессов при ЛНМ чрезвычайно важен, так как они напрямую влияют на кристаллизацию расплава и, соответственно, микроструктурные свойства и общее качество синтезируемой детали.
Сотрудники лаборатории взаимодействия лазерного излучения с веществом и технологии аддитивного производства опубликовали статью в журнале Sensors (Q1), в которой предложили метод анализа данных коаксиального видео-мониторинга при ЛНМ для оценки особенностей динамики расплава.
Предложенный метод позволил проявить локальные особенности совместного поведения характеристик ванны расплава, и за счёт этого проанализировать конвективную динамику. Было обнаружено, что поведение расплава в процессе LMD характеризуется наличием множества временных периодов (паттернов), на протяжении которых в нём сохраняется определённый упорядоченный характер. Отмечены особенности поведения, важные с точки зрения проектирования систем управления процессом.
Zavalov, Y.N.; Dubrov, A.V. Short Time Correlation Analysis of Melt Pool Behavior in Laser Metal Deposition Using Coaxial Optical Monitoring. Sensors 2021, 21, 8402. https://doi.org/10.3390/s21248402
One of the important ways of advancing laser additive manufacturing and, in particular, Laser Metal Deposition (LMD), is the development and improvement of monitoring and process control systems. The control of hydrodynamic and heat and mass transfer processes in LND is extremely important, since they directly affect the crystallization of the melt and, accordingly, the microstructural properties and the overall quality of the synthesized part.
Members of the laser-matter interaction and additive manufacturing laboratory published a paper in Sensors journal (Q1), where they proposed a method for analyzing data from coaxial video monitoring during LMD to assess the features of the melt dynamics.
The proposed method made it possible to reveal the local features of the joint behavior of the characteristics of the melt pool, and due to this, to analyze the convective dynamics. It was found that the behavior of the melt during the LMD is characterized by the presence of many time periods (patterns), during which a certain ordered character is maintained in it. Behavior features that are important from the point of view of designing process control systems are noted.
