用于电弧增材制造的创新红外测温技术

Temperature Process Control for Wire Arc Additive Manufacturing with Ratio Pyrometer and Short Wavelength Infrared Cameras

提高金属 3D 打印质量：金属增材制造中的温度控制

电弧增材制造 (WAAM) 是一种增材制造工艺，近年来在金属 3D 打印中变得越来越重要。主要优势包括高构建率、线材作为经济高效且易于获得的起始材料以及高度可控的工艺。

在电弧增材制造中，材料以线材的形式通过电弧焊逐个焊道施加到基板上。与基于粉末的工艺相比，这有几个优势：

线材是一种便宜得多的起始材料，大多数材料都是以线材形式提供的。此外，可以省去复杂的粉末处理和真空技术。然而，最大的优势是使用 WAAM 可以实现非常高的构建率。根据所用材料的不同，这个速度可以高达每小时 650 cm^3。

总部位于柏林的 GEFERTEC 公司开发和制造使用 WAAM 工艺进行金属 3D 打印的机器。电弧机有不同尺寸的 3 轴和 5 轴型号，集成了复杂的电弧焊接技术、用户友好的 CAM 软件和机床，以创建即用型增材制造解决方案。

温度在 WAAM 工艺中起着重要作用。这是因为工件中的温度分布和冷却行为对于确保成品部件的质量至关重要。在机器运行过程中，只有当底层冷却到一定温度时才开始焊接。如果中间层仍然太热，则会导致不均匀的堆积行为 – 层厚度会变化太大，并且无法保持部件的几何形状。

Benefits of IR Non-Contact Temperature Measurement in 3D Printing & Additive Manufacturing

电弧机的高温测量控制：焊缝再现性的最佳层间温度

GEFERTEC arc 机器采用 CT 系列 optris 测温仪解决了相应的温度测量技术。在大多数应用中，夹层温度的设定值在 150 °C 和 200 °C 之间，这对于焊缝高度的再现性来说是最佳的。
完成一层后，焊头移动到下一层起点，测温仪在此测量组件的温度。只有当温度降至预设值时，机器才会继续工作。

使用的 CT 系列测温仪有一个非常小的测量头，可以轻松集成到应用中。独立的电子盒位于控制柜中，具有各种输出，通过这些输出将值传输到机器的控制系统。这样，在操作过程中，夹层温度就可以完美地设置为正确的值。必须准确了解发射率才能用测温仪准确测定温度。如果测量表面的视野受到干扰，测量结果可能会失真。 GEFERTEC 的弧形机也可用于打印钛合金部件，尽管这会产生浓烟。

在这种情况下，建议使用比率测温仪，例如 Optris 的 CTratio 系列。由于在此形成了两个波长的强度比，因此即使视觉受到干扰，也可以可靠地进行测量。CT 比率测温仪计划用于用户计划打印钛合金部件的弧形机中。