Ученые разработали систему контроля качества для 3D-печати

Многие 3D-принтеры не отслеживают процесс формирования изделия. Устройство будет работать, пока не будут закончит все слои, даже если филамент закончился или печать происходит с дефектами. Чтобы помочь в решении этих проблем, ученые из Университета штата Канзас разработали новую систему контроля качества при 3D-печати.

Угандхар Делли и доктор Шин Чан предложили метод автоматической оценки качества 3D-печатных частей в режиме реального времени. Для этого они сконструировали систему из настольной лампы и камеры и настроили ее с помощью алгоритмов машинного обучения.

В итоге получилась трехступенчатая система мониторинга:

Шаг 1. Система определяет контрольные точки для 3D-печати в соответствии с геометрией изделия.

Шаг 2. Во время 3D-печати камера снимает изделие в выбранных контрольных точках.

Шаг 3. Система выполняет анализ изображений. Предлагается метод машинного обучения, метод опорных векторов (SVM), чтобы классифицировать детали по категориям «хорошая» или «дефектная».

Для испытаний ученые напечатали на 3D-принтере LulzBot Mini несколько деталей из пластиков ABS и PLA. Оказалось, что система обнаруживает обрыв нити, сбой 3D-принтера, а также структурные или геометрические деформации детали.

Основных недостатков у технологии два. Для анализа изображений необходимо останавливать 3D-печать. Во-вторых, сейчас камера располагается сверху, поэтому обнаруживает дефекты только на горизонтальной плоскости изделия. В будущем ученые хотят поставить две камеры по бокам от 3D-принтера или даже монтировать ее на печатающую головку.