在增材制造过程中,金属材料的激光增材制造是一个常见的研究方向。常见的增材制造方法之一是利用激光或电弧的高能量将金属熔化,然后通过机械臂或其他位置移动导向装置将熔化的金属涂覆在设定的位置,再通过熔融和自然冷却成型获得具有三维结构的金属型材。添加剂的另一种制造方法是通过环境高温保持装置将金属粉末加热到一定温度,然后通过激光扫描将金属焊接在相应位置。
因此,在普通的研究中,激光的应用是必不可少的。目前,FLIR热像仪在各地的增材研究中被广泛使用。常见的有非制冷微量热计,工作在7.5-14um波长的热像仪,工作在1-5um波长左右的制冷热像仪。
FLIR热像仪在增材制造中应用广泛,但在研究或生产过程中遇到很多问题。有的科研人员在生产过程中不小心烧坏了探测器,导致热像仪的探测器损坏,造成比较大的财产损失。这就涉及到了FLIR热像仪在增材制造中的注意事项。
常见的激光器有红外或半导体激光器,大多工作在808或1064波段等近红外波段。另一种激光器是二氧化碳激光器,工作在10.6um,FLIR工作波长在1-5um左右的制冷热像仪一般不用担心热像仪探测器的损坏,因为波长与激光的波长不重合。然而,非制冷微量热计热像仪的工作波长是7.5-14um。这正好包含了10.6um,因为红外热像仪对7.5-14um波段能量的光的强度响应水平是10-2和10-4,所以能量较高的光电探测器会因强烈的热释电效应而烧毁,从而损坏探测器。但由于二氧化碳激光需要熔化金属,其能级必须是10的n次方,n大于0。因此,由于二氧化碳激光在使用过程中能量密度较高,未冷却的微量热计探测器会被烧毁,从而烧毁探测器,造成比较大的经济损失。
因此,在使用非制冷微量热计的FLIR热像仪作为增材制造时,需要选择合适的激光器,以保证更好的实验研究,保护设备研究人员的安全。
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