用于SLA 3D打印设备的新型闭环控制系统有何作用？

　　aau讯（编辑 Sunshine）据外媒报道，埃因霍芬理工大学的Thomas Hafkamp博士正在开发一种用于增材制造的新型闭环控制系统。

　　据了解，Hafkamp在题为“迈向基于光聚合物3D打印的闭环控制”的论文中作了详细介绍。他的工作重点是基于树脂的SLA工艺。这项工作源于这样一个事实，即当今大多数3D打印机都没有利用传感器数据来实时校正打印作业，但实际上这是在开环下运行的，由此预定义的打印参数决定了零件的质量和成功程度。

反馈回路的力量

　　尽管如今SLA系统比以往任何时候都更加稳定，但仍然存在打印失败的问题。要在第一次打印时完美地制造零件，需要大量的技能和经验（和运气），因此这在本质上是一种反复试验的方法。用Hafkamp的话来说，您不能“ CTRL + P并从3D打印机中推出无缺陷的产品”。

　　反馈回路或闭环可能是解决此问题的方法，它使用传感器数据和智能算法来抵消干扰，否则会导致零件质量下降。在SLA的背景下，反馈控制将需要同时解决系统的过程模型、传感器和执行器。

　光聚合的闭环控制

　　Hafkamp的工作始于对文献进行详尽的回顾，从而使研究人员从理论上证明这种控制系统是可行的。但是，他确定主要的限制将是系统的测量方面，因为相关的机器可实现的传感器并非现成的现货。他亲自设计、制造和测试了一种新的光学测量仪器，以解决该问题。

　　这套新颖的工具包能够显示一桶光敏聚合物树脂已固化到固态的程度，换句话说，可以测量其固化状态。它的测量原理是基于在近红外（NIR）范围内运行的分子吸收光度计，它是类似通用化学分析仪器的一种更快、更具成本效益的替代品。

　　作为概念验证，Hafkamp在TNO Materials Solutions实验室进行了一项实验，该实验包括红外光谱仪、UV LED执行器和嵌入式控制器。该设备配有他自己自主开发的软件，可以进行实时数据通信。结果表明，该仪器能够以每秒20,000次的快速速率进行测量，为将来开发更全面的可用于3D打印机的实时控制系统铺平了道路。

　　实时3D打印过程监控和质量控制是增材制造领域积极研发的领域。宾夕法尼亚州立大学最近从3M技术公司获得了18万美元的赠款，用于探索金属3D打印的质量控制方法。该团队将使用一种无损评估（NDE）方法，对零件或系统进行无损测试，以评估用粘合剂喷射工艺3D打印的零件。

　　在其他地方，橡树岭国家实验室的研究人员最近开发了一种基于AI的软件，该软件能够实时监视PBF 3D打印过程。该算法被命名为Peregrine，它在生产过程中评估零件的质量，是表征设备的一种经济高效的选择。

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