Método de análise qualitativa da camada de pó em fusão seletiva a laser
Pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) desenvolveram um método inédito de monitoramento da qualidade da camada de pó em processos de manufatura aditiva, como Sinterização Seletiva a Laser (SLS) e Fusão Seletiva a Laser (SLM). A tecnologia permite avaliar em tempo real a uniformidade da deposição de pó antes da aplicação do feixe de laser, o que reduz significativamente falhas, desperdícios e retrabalhos.
O sistema baseia-se em um módulo de visão digital com foco ajustado para observar cada camada de pó recém-depositada sobre a mesa de trabalho. A câmera captura imagens sucessivas dessa camada e realiza uma análise estatística com base na nitidez e no grau de desfocagem dos grãos visíveis. O método envolve a deposição de uma nova camada de pó na câmara de trabalho, seguida da captura da imagem pela câmera de visão óptica e da comparação com padrões pré-estabelecidos. A partir dessa análise, o sistema identifica falhas na uniformidade, como ausência de pó ou distribuição desigual, e gera automaticamente comandos para reaplicação da camada, emissão de alerta ao operador ou interrupção do processo. Conforme ilustrado nas Figuras 1 e 2 (página 14), a detecção visual de irregularidades é feita pela avaliação da densidade de pixels em imagens processadas em preto e branco.
Uma única camada mal distribuída durante o processo de impressão 3D a pó pode comprometer toda a peça final, resultando em perdas de material, tempo e energia. Os métodos tradicionais só identificam esses problemas após a conclusão da peça, quando já não é possível corrigi-los. Este método possibilita a detecção imediata de falhas durante a deposição, a correção automática sem necessidade de intervenção manual e a redução de desperdícios, aumentando a confiabilidade na fabricação aditiva.
A maioria das soluções existentes se concentra na inspeção pós processamento, enquanto esta patente inova ao realizar a análise qualitativa antes da fusão do pó, durante o próprio ciclo de produção. Além disso, utiliza visão óptica simples, sem necessidade de sensores a laser ou sistemas de tomografia, é compatível com diferentes tipos de pós metálicos e não metálicos e pode ser adaptada a máquinas comerciais de SLS/SLM sem modificações estruturais.
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