[发明专利]使用分形维数的熔池监控的方法

权利要求书

1.一种控制增材制造处理的方法，其中使用定向能量源来选择性地熔化材料以形成工件，其中，选择性地熔化材料形成熔池，其特征在于，所述方法包括：

使用成像设备来产生包括个体图像元素的阵列的熔池的图像，所述图像包括对于所述个体图像元素的所述阵列的每个所述个体图像元素的至少一个物理性质的测量值；

根据所述测量值，映射所述熔池的熔池边界；

计算所述熔池的分形维数，评估所述分形维数，用于指示处理故障，其中所述分形维数超出预定极限值指示处理故障；

参考所述分形维数，控制所述增材制造处理的至少一个方面；

计算所述分形维数与测量出的熔池强度的比率；以及

参考计算出的所述比率控制所述增材制造处理，

其中映射所述熔池的所述熔池边界包括：

建立阈值；

将对于每个所述个体图像元素的所述至少一个物理性质的所述测量值与所述阈值进行比较；和

限定与所述阈值匹配的每个所述个体图像元素，以构成所述熔池边界的一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中对于所述个体图像元素的所述阵列的每个所述个体图像元素的所述至少一个物理性质的所述测量值包括至少一个标量值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中针对所述熔池的3-D表面计算所述熔池的所述分形维数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述阈值是具有预定上下边界的范围。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述分形维数用作用于所述增材制造处理的统计过程控制方法的输入。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述分形维数用于生成无故障和有故障处理状态的种群。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中通过多模型假设检验框架，将所述分形维数分配给无故障和有故障处理的所述种群。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中控制步骤包括响应于指示处理故障的所述分形维数而采取离散动作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述离散动作是停止所述增材制造处理。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述离散动作是向本地或远程操作者提供视觉或听觉警报。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中控制步骤包括改变所述增材制造处理的至少一个处理参数。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其中所述至少一个处理参数包括以下至少之一：定向能量源功率水平和射束扫描速度。