Full-Process 4D In Situ Monitoring in LPBF: Fringe Projection Profilometry
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LPBF全过程4D原位监测:条纹投影轮廓术
2026年9月,Springer《The International Journal of Advanced Manufacturing Technology》刊发论文《In situ real-time 4D imaging of surface evolution in laser powder bed fusion》:将条纹投影轮廓术(FPP)集成进商用 LPBF 设备,对打印全过程(铺粉、轮廓扫描、填充、铺层完成)实现连续、时间分辨、原位的 4D(x, y, z, time)表面形貌监测。方法上采用三步相移 + 双频相位展开(Hyun & Zhang 法)恢复每个时刻的三维表面形貌,连续采集贯穿铺粉、轮廓扫描、填充扫描与铺层完成全过程;相邻层重建表面配准到统一坐标系,实现逐层材料累积的可视化,并对激光作用区提取表面粗糙度参数(Sa、Sq、Ssk、Sku)量化局部几何变化。对粉末采购商的价值:① 4D 原位监测把铺粉均匀性、飞溅与缺陷直接关联到粉末流动性、球形度与粒度分布,粉末批次质量对成型稳定性的影响首次可被逐层量化;② 具备「监测数据反哺粉末牌号认证」能力的粉末厂商可建立差异化质检与品质背书。