客户目标是优化一种称为粉末床激光熔化的创新制造方法的稳定性，并促进其在广泛行业的使用。通过使用 SVS-Vistek 的高速工业相机，该公司离这个目标又近了一步。

与其他生产技术相比，增材制造是一门相对年轻的学科。一方面，它开辟了许多新的可能性，但另一方面在某些领域尚未得到充分研究，因此也带来了具有高度优化潜力的各种挑战。

这也适用于粉末床激光熔融 （PBLM）。在此过程中，待加工材料以粉末床的形式逐层选择性熔化，以便根据 3D 模型数据生产所需的工件。使用激光束源选择性地将所需的能量引入加工区域，从而熔化所得零件区域中的粉末材料。在随后的冷却过程中，材料硬化并形成所需的零件。

带有两个高速高温计和一个高速 CMOS 相机的客户机器的光学设置。

该技术用于汽车、医疗和航空航天等行业，并越来越多地在批量生产中确立自己的地位。这种积极发展的主要原因是灵活，并且与许多传统制造方法相比，在制造部件的设计方面显着扩展了可能性，材料选择的多样性不断增加，生产成本永久下降。

稳定工艺的挑战

一般工业实施过程的一个关键挑战是过程稳定性。与传统方法相比，PBLM 的主要问题是，只有在工艺结束时从周围的粉末材料中取出制造部件时，才能检查制造部件是否有缺陷。如果在这个阶段有缺陷，通常几乎不可能纠正。

客户总部位于亚琛附近的黑措根拉特，其目标是优化金属基 PBLM 工艺的稳定性，以进一步提高该技术的质量，从而促进其在广泛行业的使用。“PBLM 系统中的过程监控尚未根据当前技术水平完全开发，”客户机器开发项目经理 Lutz Lübbert 说。“为了改变这种情况，我们开发了一种流程，其中来自高速机器视觉系统的数据有助于记录所选工艺参数对生产部件的影响，并能够得出有关参数影响的结论。”

Lutz Lübbert： “使用高速视觉系统进行过程监控是 PBLM 流程中提高生产过程中零件质量的有效工具。

客户选择了 SVS-Vistek 的 Mikrotron EoSens3.0MCX5 高速相机和必要的外围设备，以便为这项任务最佳地选择高速机器视觉，从而实施适合日常使用的系统。据 Lübbert 称，做出这个决定的原因很简单：“大约六年前，当我们开始研究市场，寻找适合该应用所需的速度和精度的相机时，还没有类似的相机可用。我们从未后悔使用 Mikrotron EoSens3.0MCX5 的决定，因为使用它开发的方法自推出以来一直绝对稳定，并提供了对传感器数据、应用过程参数和最终组件特性的相关性的见解。

客户依靠 SVS-Vistek 的 Mikrotron EoSens3.0MCX5 相机进行 PBLM 过程分析。

通过机器视觉获得更深入的见解

Mikrotron EoSens3.0MCX5 相机提供的图像数据为客户的专家提供了对 PBLM 工艺的更多见解，Lübbert 解释说：“例如，使用这些高速相机，我们可以比较整个构建过程中材料层的轮廓扫描，并观察关键零件区域中熔池的行为。通过这种方式，我们可以可靠地识别缺陷，例如熔池破裂或不均匀的表面状况。因此，如果所有其他激光参数保持不变，则可以识别不断变化的激光参数（例如调制频率和调制长度）对熔池尺寸的影响。以这种方式获得的数据可用于扩展我们对 PBLM 过程的了解并分离潜在影响。据 Lübbert 称，以这种方式获得的知识与高温测量等其他测量方法相结合，构成了 3D 金属打印领域更高效材料研究的基础。

Mikrotron EoSens3.0MCX5 相机具有高分辨率和高速，可以精确检查熔池的发展以及零件制造过程中参数变化的影响。

灵活适应

DACH 区域销售经理兼负责 Mikrotron 产品系列销售的 Karl Laderer 解释说，所使用的 Mikrotron EoSens3.0MCX5 高速摄像机是此应用的理想选择，原因有几个：“这款高速摄像机使用传感器，其中感兴趣区域 （ROI） 可以在 y 方向和 x 方向上缩放。该传感器的特殊之处在于可以通过减少 x 方向的像素数来提高帧速率。通过这种方式，可以实现具有高帧速率的小 ROI，这为各个应用领域的用户提供了极大的灵活性，可以精确地使相机适应手头的要求。据 Laderer 称，3 MP 传感器的 8 μm x 8 μm 像素尺寸和易于集成的无风扇设计也是重要的相机功能，可确保在监控 PBLM 过程时获得可靠的结果。出于经济原因，客户选择了带有 CXP6 接口的相机型号，该型号比该系列中的 CXP12 产品便宜，但仍然可以毫无问题地处理数据流。

Karl Laderer：“Mikrotron EoSens3.0MCX5 高速摄像机是监控 PBLM 过程的理想选择，因为它在 ROI 和帧速率等方面具有灵活性。”

对未来持乐观态度

由客户开发的在线过程监控工具几乎可用于该公司的所有系统，例如入门级系统 MINI 和目前最大的系统 TWO，具有可选的多激光器设置。据 Lübbert 介绍，这些系统的目标群体是德国和国外的研究机构以及处理 PBLM 流程的大公司的研究部门。

“我们相信，使用高速视觉系统进行过程监控是一种有效的工具，可以更多地了解运行机构并提高生产过程中的零件质量，而不是分析成品零件以进行后期参数优化。我们的目标是推动检测算法的发展，这些算法可以快速可靠地识别过大的熔池尺寸，以便立即采取对策。基于我们迄今为止使用的产品的良好经验以及机器视觉合作伙伴的有用支持，包括编程问题，我还认为 SVS-Vistek 的高速相机是我们未来系统的基本组件。