在這里了解千眼狼最新動態(tài)
1實(shí)驗(yàn)背景
CMT（Cold Metal Transfer）冷金屬過渡技術(shù)，憑借低熱輸入和精準(zhǔn)熔滴控制特征，為鋁合金高質(zhì)量增材制造提供新解決路徑。
為深入理解CMT電弧增材過程中熔滴過渡的瞬態(tài)行為，為大型復(fù)雜構(gòu)件近凈成形提供工藝依據(jù)，某增材制造實(shí)驗(yàn)室，利用千眼狼萬幀級高速攝像機(jī)S1315M，可視化解析熔滴動力學(xué)行為與成形質(zhì)量的內(nèi)在機(jī)理。
2實(shí)驗(yàn)簡介
捕捉熔滴短路、回抽、液橋頸縮、分離瞬態(tài)過程；
分析熔滴過渡的時(shí)序特征、形變與動態(tài)行為；
驗(yàn)證CMT技術(shù)在降低熱輸入、抑制飛濺與穩(wěn)定過渡方面的優(yōu)勢。
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
高速攝像機(jī):千眼狼S1315M，1280×1024，可實(shí)現(xiàn)滿畫幅15000fps高速采集。
光學(xué)鏡頭：100 mm f/2.8微距鏡頭，實(shí)現(xiàn)熔滴局部微米級成像。
光源系統(tǒng)：850 nm激光光源，用于消除電弧干擾，增強(qiáng)熔滴輪廓。
2.3 實(shí)驗(yàn)布設(shè)
將千眼狼高速攝像機(jī)S1315M布設(shè)于物體斜上方15 cm處，激光光源布設(shè)于同側(cè)斜45°照射，調(diào)整微距鏡頭聚焦焊槍焊絲，依據(jù)實(shí)驗(yàn)需求分別設(shè)置分辨率、幀率、曝光時(shí)間參數(shù)。
圖1
3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
熔滴短路與焊絲回抽階段：當(dāng)熔滴與熔池接觸時(shí)，電流迅速上升，系統(tǒng)檢測到短路信號，主動觸發(fā)焊槍回抽動作。高速圖像中可清晰觀察到焊絲在接觸瞬間“反向運(yùn)動”，如圖2。
圖2
液橋頸縮階段：回抽力作用下，熔滴與焊絲間形成液態(tài)金屬橋。受表面張力、電磁收縮力的作用，液橋表面的金屬液向內(nèi)收縮，液橋中間部分受到擠壓后逐漸變細(xì)，直徑從初始0.8mm縮減至0.1mm，高速攝像機(jī)捕捉到的收縮形態(tài)呈現(xiàn)出明顯的細(xì)腰狀形態(tài)（圖3）。
圖3
熔滴分離階段：當(dāng)液橋頸縮到液橋無法承受自身張力和外部作用力時(shí)，發(fā)生斷裂，熔滴與熔池分離，通過高速攝像機(jī)捕捉到這一斷裂瞬間并發(fā)現(xiàn)無明顯金屬顆粒飛濺（圖4）。
圖4
4實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)利用千眼狼萬幀級高速攝像機(jī)S1315M清晰記錄了CMT增材過程中熔滴回抽、液橋頸縮、熔滴分離瞬態(tài)行為，為CMT工藝機(jī)理研究提供了可視化證據(jù)：
CMT通過機(jī)械回抽-表面張力主導(dǎo)控制分離實(shí)現(xiàn)“冷過渡”，全程飛濺率低，解決鋁合金高導(dǎo)熱性、強(qiáng)氧化性導(dǎo)致的成形缺陷問題。
CMT熔滴周期、熔滴尺寸、熔滴分離速度等參數(shù)可通過高速攝像機(jī)捕捉的序列圖像進(jìn)行量化分析，指導(dǎo)送絲速度、回抽幅度、電弧能量參數(shù)的精確匹配，解決增材成形精度與性能一致性問題。
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