對於(yu) 注塑成型的塑料部件，激光透射焊接已經是一種成熟的工業(ye) 連接工藝。然而，對於(yu) 來自3D打印機的組件，連接還不起作用，因為(wei) 3D打印組件中的空腔和邊界層會(hui) 阻止均勻焊接。這些空腔和邊界層對於(yu) 每個(ge) 組件都是獨立的，因為(wei) 在增材製造中，沒有兩(liang) 個(ge) 組件是相同的。即使是同一係列的組件，也隻是外觀相同；內(nei) 部結構可以不同。

專(zhuan) 家係統取代耗時的分析

為(wei) 了讓中小型企業(ye) (SME) 無需事先詳細分析每個(ge) 組件，就可以使用激光焊接 3D打印的塑料組件，IPH 和 LZH 科學家希望開發一個(ge) 專(zhuan) 家係統，並在此計算機程序中捆綁工藝知識。

在一個(ge) 項目中，研究人員正在為(wei) 此目的研究熔融沉積建模 (FDM)。在這種增材製造過程中，細細的熔融塑料線逐層疊加。

3D打印的樣品組件：所謂的透射率，即透光率，取決(jue) 於(yu) 層厚和層取向

甚至在3D打印過程開始之前，專(zhuan) 家係統就應該就哪種材料、哪種層厚度和哪種層方向最適合實現最高可能的傳(chuan) 輸提供建議——換句話說，就是激光束的最高可能滲透率. 由於(yu) 這項初步工作，以後可以最佳地焊接打印的組件。

使用 AI 使流程適應組件

此外，科學家們(men) 希望開發一種方法來測量具有空間分辨率的傳(chuan) 輸。這涉及確定單個(ge) 組件的激光束在哪個(ge) 點傳(chuan) 輸以及傳(chuan) 輸到什麽(me) 程度。然後，在專(zhuan) 家係統的幫助下，這些數據將用於(yu) 控製激光傳(chuan) 輸焊接過程。

如果激光束在某一點傳(chuan) 輸較少，則必須增加激光功率。如果組件在另一點的透光性更強，則較低的激光功率就足夠了。研究人員的目標是開發一種過程控製係統，該係統將激光功率作為(wei) 傳(chuan) 輸的函數進行調整，從(cong) 而產(chan) 生均勻的焊縫——即使 3D打印部件不能均勻地傳(chuan) 輸激光束。

科學家們(men) 希望使用機器學習(xi) 方法來處理信息。該計劃是使用神經網絡，一種使專(zhuan) 家係統能夠學習(xi) 的人工智能。係統將學會(hui) 獨立識別各種輸入變量和打印結果之間的相關(guan) 性，從(cong) 而預測預期的傳(chuan) 輸。

使用激光透射焊接連接塑料

激光傳(chuan) 輸焊接可用於(yu) 連接由熱塑性塑料製成的部件 - 非接觸式、可自動化、無機械和低熱應力。兩(liang) 個(ge) 接合夥(huo) 伴一個(ge) 由透明塑料製成，一個(ge) 由不透明塑料製成，用激光束相互焊接。激光束穿透透明的接合夥(huo) 伴，一旦碰到不透明的塑料，激光就會(hui) 被吸收並轉化為(wei) 熱能。結果，連接區域中的塑料熔化，並產(chan) 生焊縫。

IPH 和 LZH 正在與(yu) 行業(ye) 密切合作研究項目。伴隨該項目的委員會(hui) 包括來自激光技術、增材製造和工廠工程領域的公司。歡迎其他公司參與(yu) 該項目——涉及人工智能或增材製造的公司尤其受追捧。