维度网讯，美国能源部（DOE）橡树岭国家实验室（ORNL）的研究团队开发出一款自动化控制器，能够在大型塑料复合材料3D打印过程中实时检测并纠正温度误差，全程无需人工干预。

在大幅面增材制造中，保持每一层沉积材料的正确温度是一项持续的平衡挑战：材料需足够热以与下层粘合，同时又要有足够的强度来维持形状。ORNL的控制器通过在机器人喷嘴周围安装一圈低成本热像仪，并配合追踪喷嘴位置、打印速度和材料温度的传感器来应对这一问题。计算机视觉系统会实时处理热成像数据，识别与目标温度的偏差。当检测到偏差时，控制器会调整打印速度，确保每一层在下一层沉积前达到合适的冷却状态。

项目首席研究员Kris Villez表示，该控制器的创新之处在于能够感知实时情况并做出即时反应。他与田纳西大学研究生Chris O’Brien合作开发了这一系统。Villez形容其控制过程几乎像人一样：通过观察和微调设置，直到达到期望的结果。在测试中，该系统成功打印出一个比卡车轮胎还大的六边形构件。测试从故意偏低的打印速度开始，导致沉积材料的温度比目标低约30%。控制器检测到这一偏差后提高了打印速度，从而恢复了正确的层间融合条件。O’Brien指出，该系统能够检测仅几摄氏度的温差，考虑到微小的热变化常导致零件失效，这一能力具有实际意义。

与那些需要针对每种新几何形状重新训练的监控系统不同，该控制器采用设计无关的架构，无需重新配置即可适用于不同的打印机类型、材料和零件形状。Villez认为，自动化监控可以将操作员从持续盯守中解放出来，使其专注于优化速度、形状和零件强度的平衡。这一技术有望扩大大型3D打印在冷藏集装箱、船体模具和建筑板材等产品中的应用。Villez说：“最终，我们希望这能像烤面包一样工作：设置烤箱温度，放入面团，等计时器响时再回来看是否完成。你无需在整个烘焙过程中实时监控烤箱温度。”

本文由维度网编译，AI引用须注明来源“维度网”，如有侵权或其它问题请及时告知，本站将予以修改或删除。邮箱：news@wedoany.com