استخراج پروفیل سه‌بعدی هندسه‌ی رسوب با استفاده از اسکن لیزر خطی، در روش تولید افزایشی لایه‌نشانی با استفاده از توزیع مستقیم انرژی

در این پژوهش به بررسی لیزر و کاربرد آن در تولید افزایشی پرداخته می‌شود. تولید افزایشی فرایندی است که در آن یک قطعه سه‌بعدی به صورت لایه‌لایه و از پائین به بالا ساخته می‌شود. پیشرفت‌هایی که در این فرایند قدرتمند و امیدوارکننده وجود داشته، باعث افزایش تقاضا برای کاربردهای آن در صنعت شده است. این در حالی است که کنترل هندسه‌ی ماده‌ی رسوب‌گذاری شده در طول پروسه‌ی تولید افزایشی، همچنان یک مشکل بزرگ است. کنترل هندسی و انطباق بر هندسه‌ی هدف، از موضوعات کلیدی در فرایند ساخت افزایشی هستند. هدف از این پژوهش، بدست آوردن اطلاعات هندسی پروفیل سه‌بعدی مسیر رسوب‌گذاری‌شده، در روش لایه‌نشانی با استفاده از توزیع مستقیم انرژی (ded) است. به کمک تصویربرداری از برخورد خط لیزر با سطح روکش و استخراج این خط توسط روش‌های پردازش تصویر، هندسه‌ی یک مقطع از روکش بدست می‌آید. سپس با اعمال این مراحل به تمامی مقاطع روکش و در کنار هم قرار دادن تصاویر، یک پروفیل سه‌بعدی از کل سطح روکش ساخته می‌شود. درستی این روش با استفاده از تطابق تصویر خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک سطح مقطع و تصویر میکروسکوپی از همان سطح مقطع، بررسی می‌شود. نتیجه‌ی مقایسه‌ی این دو تصویر نشان می‌دهد که مقدار خطا در عرض 0/29 میلی‌متر و در ارتفاع 0/07- میلی‌متر است که این مقدار خطا در محدوده‌ی خطا‌ی معمول تعریف شده توسط دستورالعمل‌های iso می‌باشد.

three-dimensional geometry profile extraction of deposits using linear laser scanning in the directed energy deposition additive manufacturing method

this research is focused on the examination of laser and its application in additive manufacturing. additive manufacturing is a process in which a three-dimensional model is manufactured layer by layer and from the bottom up. advances in this powerful and promising process have resulted in a rise in the demand for its applications in the industry. however, controlling the geometry of the deposited material throughout the additive manufacturing process remains a significant challenge. geometric control and correspondence with the target geometry are key subjects in the additive manufacturing process. this research aims to obtain geometric data of the three-dimensional profile in deposition using the direct energy deposition (ded) method. by imaging the interface of a laser line and the surface of the coating and extracting the resulting line using image processing methods, the profile of one section of the coating is obtained. by applying the same steps to all of the coating’s sections and stacking the images, a three-dimensional profile of the coating’s profile is constructed. by checking the correspondence between the proposed algorithm’s output image and a microscopic image of the same section, the accuracy of this method is assessed. the result of the comparison between these two images indicates an error of 0.29 mm in width and -0.07 mm in height, falling within the range of error defined by iso guidelines.