提高金屬 3D 打印質量：金屬增材制造中的溫度控制
電弧增材制造 (WAAM) 是一種增材制造工藝，近年來在金屬 3D 打印中變得越來越重要。主要優(yōu)勢包括高構建率、線材作為經濟高效且易于獲得的起始材料以及高度可控的工藝。

在電弧增材制造中，材料以線材的形式通過電弧焊逐個焊道施加到基板上。與基于粉末的工藝相比，這有幾個優(yōu)勢：

線材是一種便宜得多的起始材料，大多數材料都是以線材形式提供的。此外，可以省去復雜的粉末處理和真空技術。然而，最大的優(yōu)勢是使用 WAAM 可以實現非常高的構建率。根據所用材料的不同，這個速度可以高達每小時 650 cm^3。

總部位于柏林的 GEFERTEC 公司開發(fā)和制造使用 WAAM 工藝進行金屬 3D 打印的機器。電弧機有不同尺寸的 3 軸和 5 軸型號，集成了復雜的電弧焊接技術、用戶友好的 CAM 軟件和機床，以創(chuàng)建即用型增材制造解決方案。

溫度在 WAAM 工藝中起著重要作用。這是因為工件中的溫度分布和冷卻行為對于確保成品部件的質量至關重要。在機器運行過程中，只有當底層冷卻到一定溫度時才開始焊接。如果中間層仍然太熱，則會導致不均勻的堆積行為 – 層厚度會變化太大，并且無法保持部件的幾何形狀。



電弧機的高溫測量控制：焊縫再現性的最佳層間溫度
GEFERTEC arc 機器采用 CT 系列 optris 測溫儀解決了相應的溫度測量技術。在大多數應用中，夾層溫度的設定值在 150 °C 和 200 °C 之間，這對于焊縫高度的再現性來說是最佳的。
完成一層后，焊頭移動到下一層起點，測溫儀在此測量組件的溫度。只有當溫度降至預設值時，機器才會繼續(xù)工作。

使用的 CT 系列測溫儀有一個非常小的測量頭，可以輕松集成到應用中。獨立的電子盒位于控制柜中，具有各種輸出，通過這些輸出將值傳輸到機器的控制系統。這樣，在操作過程中，夾層溫度就可以設置為正確的值。必須準確了解發(fā)射率才能用測溫儀準確測定溫度。如果測量表面的視野受到干擾，測量結果可能會失真。 GEFERTEC 的弧形機也可用于打印鈦合金部件，盡管這會產生濃煙。

在這種情況下，建議使用比率測溫儀，例如 Optris 的 CTratio 系列。由于在此形成了兩個波長的強度比，因此即使視覺受到干擾，也可以可靠地進行測量。CT 比率測溫儀計劃用于用戶計劃打印鈦合金部件的弧形機中。

電弧機中的熱成像：Optris PI 1M 熱像儀的優(yōu)勢
此外，Optris 紅外熱像儀型號 PI 1M 還用于電弧機的開發(fā)，尤其是工藝鑒定。
這款熱像儀型號具有高動態(tài) CMOS 探測器，可提供高達 764 x 480 像素的光學分辨率。

在 GEFERTEC 的調查中，記錄整體圖像并可視化溫度的空間分布是有利的。
這允許檢查這些分布和冷卻過程，這是鑒定所必需的。

PI 1M 型號具有測量金屬表面的理想光譜范圍，可在熔池及其周圍環(huán)境中提供高質量的結果和實際溫度值。點查找功能是此類應用的實用功能，進一步增強了其實用性。

Optris 的紅外熱像儀可以通過 USB 接口輕松連接到 PC 進行圖像傳輸。熱像儀隨附的 PIX Connect 分析軟件允許實時評估熱成像圖像，使其成為工藝鑒定的實用工具。該軟件還簡化了圖像存檔，增強了整體用戶體驗。