O registo preciso das temperaturas é crucial para a qualidade dos componentes impressos em 3D. Os investigadores da Universidade Carnegie Mellon quer estabelecer novos padrões aqui com uma técnica inovadora.

Utilizando uma câmara a cores disponível no mercado com um sensor Bayer, a equipa conseguiu analisar em pormenor a física da poça de fusão durante o processo de leito de pó a laser. Medindo valores de cor específicos e a sua relação entre si, podem calcular com precisão a temperatura.

Esta abordagem raciométrica supera as limitações da tecnologia convencional de medição por infravermelhos, que muitas vezes tem problemas com as propriedades da superfície e factores de visibilidade. De acordo com os cientistas, a alta taxa de quadros e a resolução do método fornecem uma nova visão de processos complexos.

Para além de medições precisas da temperatura, o método também fornece novos parâmetros para simular o processo de impressão 3D. Com base na distribuição das temperaturas de pico na poça de fusão, a evaporação do material e a microestrutura do componente final podem ser estudadas.

Uma das principais vantagens da abordagem é a sua independência da emissividade e transmissividade do vapor de metal. Estes parâmetros materiais já não têm de ser determinados com grandes custos.

Os investigadores já conseguiram obter resultados promissores com a técnica da câmara no registo de curvas de temperatura. Vêem um grande potencial para transferir o seu método para outros processos de impressão 3D e, assim, melhorar a qualidade e a eficiência do fabrico de aditivos na aviação ou na engenharia mecânica.

A equipa publicou detalhes do novo método de câmara única num artigo intitulado “High-resolution melt pool thermal imaging for metals additive manufacturing using the two-color method with a color camera” na revista Additive Manufacturing.