IN SITU AND REAL TIME QUALITY CONTROL IN ADDITIVE MANUFACTU PROCESS

• Main Authors: VAUCHER, Sébastien, SHEVCHIK, Sergey, VAKILI FARAHANI, Farzad, VIOLAKIS, Georgios, WASMER, Kilian
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 21.12.2017
• Subjects: ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY; ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OFTHREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVEAGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING,STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVEREDIN A SINGLE OTHER SUBCLASS; CASTING; INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MAKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MEASURING; MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; POWDER METALLURGY; TARIFF METERING APPARATUS; TESTING; TRANSPORTING; WORKING METALLIC POWDER

The disclosed invention discloses the use of a sensor read out system with at least one fiber optical sensor (50), which is connected via at least one signal line (51) to a processing unit (52) as part of an additive manufacturing setup, for in situ and real time quality control of a running additive manufacturing process, wherein acoustic emission is measured via the at least one fiber optical sensor (50) in form of fibers with Bragg grating, fibre interferometer or Fabry-Perot structure (500), followed by a signal transfer (51) and an analysis of the measured signals in the processing unit (52), estimation of the sintering or melting process quality due to correlation between sintering or melting quality and measured acoustic emission signals and subsequent adaption of ion and electron beams, microwave or laser sintering or melting parameters of a ion and electron beams, microwave or laser electronics (1) of the additive manufacturing setup in real times via a feedback loop (53) as a result of the measured acoustic emission signals after interpretation with an algorithmic framework in the processing unit (52). La présente invention concerne l'utilisation d'un système de lecture de capteur conjointement avec au moins un capteur optique à fibre (50), qui est connecté par l'intermédiaire d'au moins une ligne de signal (51) à une unité de traitement (52) en tant que partie d'une installation de fabrication additive, pour le contrôle de qualité in situ et en temps réel d'un processus de fabrication additive en cours. Dans ladite invention, l'émission acoustique est mesurée par l'intermédiaire du ou des capteurs optiques à fibre (50) sous forme de fibres conjointement avec un interféromètre à fibre, à réseau de Bragg ou une structure de Fabry-Pérot (500), puis par un transfert de signal (51) et une analyse des signaux mesurés dans l'unité de traitement (52), l'estimation de la qualité du processus de frittage ou de fusion due à une corrélation entre la qualité de frittage ou de fusion et des signaux d'émission acoustique mesurés et l'adaptation subséquente de faisceaux ioniques et électroniques, de paramètres de frittage ou de fusion par micro-ondes ou laser de faisceaux ioniques et électroniques, de composants électroniques à micro-ondes ou laser (1) de l'installation de fabrication additive en temps réel par l'intermédiaire d'une boucle de rétroaction (53) en fonction des signaux d'émission acoustique mesurés après interprétation avec une structure algorithmique dans l'unité de traitement (52).