গবেষকরা লেজার পাউডার বেড ফিউশন নিরীক্ষণের জন্য গভীর শিক্ষার বিকল্প তৈরি করেছেন

অ্যাডিটিভলি ম্যানুফ্যাকচারিং (AM) ধাতু তৈরি করার সময় অনেক সমস্যা দেখা দিতে পারে, এবং সাইটের প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণ ছাড়াই, পণ্যটি তৈরি হওয়ার পরে ত্রুটিগুলি সনাক্ত করা যায় এবং চিহ্নিত করা যায়। সাধারণত, নির্মাতারা লেজার পাউডার বেড ফিউশন (LPBF) প্রক্রিয়ার স্বল্প সময়ের মধ্যে গলে যাওয়া পুলের জ্যামিতি এবং এর পরিবর্তনগুলির উপর ঘনিষ্ঠ নজর রাখতে উচ্চ-গতির ক্যামেরা ব্যবহার করবেন।

এর জন্য ব্যয়বহুল যন্ত্রপাতি, প্রচুর পরিমাণে মেমরি স্টোরেজ (অর্থাৎ, প্রতি সেকেন্ডে 200,000 থেকে 30,000 উচ্চ-রেজোলিউশনের ছবি সংরক্ষিত) এবং ডেটা সংগ্রহ ও সাজানোর জন্য শ্রমসাধ্য শ্রম প্রয়োজন। এগুলো শেষ পর্যন্ত অনলাইন ভিজ্যুয়াল ট্র্যাকিং এবং প্রক্রিয়া বিশ্লেষণের খরচ বাড়িয়ে দেয়।

ধাতু সংযোজন উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলির স্বয়ংক্রিয়, সাশ্রয়ী ইন-সিটু ভিজ্যুয়াল মনিটরিং সক্ষম করার জন্য, কার্নেগি মেলন ইউনিভার্সিটির স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের গবেষকরা একটি গভীর শিক্ষা পদ্ধতি তৈরি করেছেন যা শুধুমাত্র বায়ুবাহিত ধ্বনিবিদ্যা বা তাপীয়ভাবে গলিত পুলকে ক্যাপচার এবং বৈশিষ্ট্যযুক্ত করার জন্য একটি পদ্ধতি প্রদান করে৷ এলবিপিএফ-এ। নিঃসরণ.

দলের পন্থা সম্প্রতি প্রকাশিত হয়েছে সংযোজন উত্পাদন ম্যাগাজিনপ্রস্তুতকারকদের মৌলিক গলিত পুল জ্যামিতি পেতে সক্ষম করে এবং প্রায় সঙ্গে সঙ্গে ক্ষণস্থায়ী গলিত পুলের পরিবর্তনের পূর্বাভাস দেয়।

“মাল্টিমোডাল প্রক্রিয়া সংকেতগুলির অন্তর্নিহিত শারীরিক নীতি এবং ডেটা-চালিত সুবিধাগুলি ব্যবহার করে এআইআমাদের পাইপলাইন ইঞ্জিনিয়ারদের অত্যন্ত সাশ্রয়ী মূল্যের এবং সহজেই ব্যবহারযোগ্য সেন্সর, যেমন মাইক্রোফোন বা ফটোডিওড ব্যবহার করে সমালোচনামূলক গলিত পুল বৈশিষ্ট্যগুলিকে পুনর্গঠন করতে সক্ষম করে, ” মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ডক্টরেট প্রার্থী হাওলিন লিউ বলেছেন৷

এই নতুন পদ্ধতির একটি সুস্পষ্ট সুবিধা হল এলপিবিএফ-এ স্থানিকভাবে সম্পর্কযুক্ত ফিউশনের অভাব (LOF) ত্রুটিগুলি সনাক্ত করার ক্ষমতা। সবচেয়ে সাধারণ প্রক্রিয়ার অসঙ্গতিগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, LOF ঘটে যখন অপর্যাপ্ত গলিত পুল ওভারল্যাপ থাকে যখন লেজার পাউডার স্তরের মধ্য দিয়ে যায়।

ফলস্বরূপ গলিত পাউডারটি বড় অমিশ্রিত ফাঁক এবং অবশিষ্ট ছিদ্রযুক্ত অংশগুলিকে ছেড়ে দেয় যা চূড়ান্ত পণ্যের স্থায়িত্ব এবং অন্যান্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে মারাত্মকভাবে আপস করতে পারে।অতএব, এই স্থানীয় ত্রুটিগুলি ক্যাপচার করার পাশাপাশি গলে পুল পরিবর্তন প্রকৃত সময় সর্বদা টেকসই পণ্য তৈরির জন্য অপরিহার্য।

টাইটানিয়াম অ্যালয় Ti-6Al-4V (Ti-64) এর বিভিন্ন প্রিন্টিং প্যারামিটার অন্বেষণ করতে দলটি LPBF পরীক্ষাগুলির একটি সিরিজ পরিচালনা করেছে। প্রতিটি সংশ্লিষ্ট প্রক্রিয়া অবস্থার জন্য বায়ুবাহিত অ্যাকোস্টিক, তাপীয় এবং উচ্চ-গতির ইমেজিং ডেটা সংগ্রহ করা হয় এবং সুনির্দিষ্ট গলিত পুল জ্যামিতি সফলভাবে পুনর্গঠনের জন্য পূর্ব-পরিকল্পিত হিসাবে নির্মিত কাঠামো থেকে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়। দলটি এমনকি কয়েক মিলিসেকেন্ডের মধ্যে গলিত পুলের দোদুল্যমান আচরণ ট্র্যাক করেছে। পদ্ধতিটি দুটি সংলগ্ন লেজার স্ক্যানিং লাইনের মধ্যে স্থানীয় LOF ত্রুটিগুলি কার্যকরভাবে সনাক্ত করার ভাল ক্ষমতাও দেখায়।

“এই পদ্ধতির সাহায্যে যে কোনো লেজার পাউডার বেড অ্যাডেটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং মেশিনে ইনস্টল করা যেতে পারে এমন কম খরচের সেন্সর ব্যবহার করে গলিত পুলের নিরীক্ষণ করা যায়। অ্যাকোস্টিক এবং ফটোডিওড সেন্সর ডেটার উপর ভিত্তি করে উচ্চ-গতির গলিত পুলের কৃত্রিম ভিডিও তৈরি করা অ্যাডিটিভ উত্পাদন ক্ষেত্রে অনন্য। “বলেন জ্যাক বেউথ, যান্ত্রিক প্রকৌশলের অধ্যাপক এবং নেক্সট ম্যানুফ্যাকচারিং সেন্টারের সহ-পরিচালক।

উপরন্তু, দলের গবেষণা সিটু প্রক্রিয়া সংকেত মধ্যে মাল্টিমোডাল মধ্যে শারীরিক সম্পর্ক আরও ভাল বোঝার দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ নেয়।

“এই সংকেতগুলির মধ্যে আন্তঃসম্পর্কগুলি এখনও বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের দ্বারা সম্পূর্ণরূপে অন্বেষণ করা হয়নি,” লিউ বলেছিলেন।

“যদিও আমাদের গবেষণা ফোকাস করে গভীর জ্ঞানার্জনডেটা-চালিত পাইপলাইনে, আমরা অ্যাকোস্টিক স্বাক্ষর, তাপ নির্গমন এবং গলিত পুল আকারবিদ্যার মধ্যে কিছু মৌলিক সংযোগ খুঁজে পেয়েছি, যার পদার্থবিদ্যা এবং গতিবিদ্যার জন্য আরও বৈজ্ঞানিক অনুসন্ধান এবং পরীক্ষামূলক তদন্ত প্রয়োজন। “

“যদিও অনেক বিশেষজ্ঞ শাব্দিক নির্গমন, তাপ নির্গমন এবং লেজার প্রিন্টিংয়ের ফলে গলে যাওয়া পুল গতিবিদ্যার মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক সম্পর্কে সচেতন,” বলেছেন লেভেন্ট বুরাক কারা, যান্ত্রিক প্রকৌশলের অধ্যাপক সুনির্দিষ্ট সম্পর্কটি অনেকাংশে অজানা৷

“এই কাজে, আমরা একটি ডেটা-চালিত ভবিষ্যদ্বাণীমূলক মডেল তৈরি এবং প্রদর্শন করি যা এই তিনটি ঘটনাকে খুব সঠিক এবং শারীরিকভাবে অর্থপূর্ণভাবে লিঙ্ক করে।”

অ্যান্থনি রাউলেটের মতে, পদার্থ বিজ্ঞান প্রকৌশলের অধ্যাপক এবং নেক্সট ম্যানুফ্যাকচারিং সেন্টারের সহ-পরিচালক হিসাবে, শাব্দ আচরণের জন্য লেজার এবং উপকরণগুলির মধ্যে মৌলিক শারীরিক মিথস্ক্রিয়া প্রয়োজন।

“আমাদের আশ্চর্যের জন্য, এটি আমাদের প্রত্যাশার চেয়ে বেশি প্রকাশ করেছে, এবং এটি উত্পাদনের গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে এমন প্রক্রিয়া-সম্পর্কিত পরিমাণগুলি জানানোর জন্য খুব কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে।”

এগিয়ে গিয়ে, টিম Ti-64 ব্যতীত অন্যান্য উপকরণ থেকে শাব্দ এবং তাপ নির্গমন ডেটা দ্বারা চালিত আরও রিয়েল-টাইম মনিটরিং অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করার পরিকল্পনা করেছে, পাশাপাশি বিভিন্ন প্ল্যাটফর্ম এবং সংযোজন উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলি জুড়ে৷

“অ্যাকোস্টিক এবং তাপীয় নির্গমনের সম্ভাব্যতার একটি গভীর ব্যাখ্যা প্রদান করে, আমরা পুলের পরিবর্তন, কীহোল দোলন এবং অন্যান্য স্থানিকভাবে প্রাসঙ্গিক প্রক্রিয়া বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে তাদের সম্পর্ক আরও ভালভাবে বুঝতে পারব বলে আশা করি,” লিউ বলেছেন।

“একদিন আমরা উন্নত সারোগেট মডেল এবং অন্যান্য প্রসেস ক্যারেক্টারাইজেশন ইকুইপমেন্ট যেমন সিঙ্ক্রোট্রন এক্স-রে মেশিন এবং সম্পূর্ণ অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়ার সম্পূর্ণ কার্যকরী ডিজিটাল টুইন তৈরি করতে সক্ষম হতে পারি!”