3D打印與增材制造溫度測量與監(jiān)測解決方案

關鍵詞：3D打印、增材制造、紅外測溫、短波紅外熱像儀、激光金屬沉積（LMD）、選擇性激光熔化（SLM）、WAAM、電弧增材制造、熔絲制造（FFF/FDM）、IMPAC IGAR 12-LO

在 3D打印 與 增材制造 技術高速發(fā)展的今天，從醫(yī)療到航空航天，各行業(yè)對打印零件的質量和穩(wěn)定性要求越來越高。無論是 金屬粉末 還是 塑料長絲，在每一道工藝階段對溫度進行精準監(jiān)控和調節(jié)，都是提高成品合格率、減少廢品損耗的關鍵所在。
MIKRON MCS640 系列 短波紅外熱成像儀 能夠實現(xiàn)對熔池和熱點的全視野監(jiān)測，無需精確定位單點傳感器就能獲取關鍵溫度數(shù)據(jù)。而針對單點高精度測溫需求，IMPAC IGAR 12-LO 紅外測溫儀 也成為眾多增材制造企業(yè)在特殊工況下提升產量與品質的優(yōu)異工具。

一、短波紅外熱成像儀在增材制造中的重要性

• 實時監(jiān)測整個熔池：與傳統(tǒng)的單點測溫儀相比，短波紅外熱像儀能對整個熔池進行溫度分布成像，及時發(fā)現(xiàn)局部過熱或溫度不足的區(qū)域。

• 更精準的數(shù)據(jù)采集：短波段對金屬表面的發(fā)射率敏感度更高，可在高能量激光和金屬表面反射干擾下依舊保持高精度。

• 無接觸式快速測量：適用于高溫、高能量密度環(huán)境，避免了使用接觸式傳感器所帶來的磨損和精確度下降問題。

• 單點精確測溫補充：在需要單一關鍵點精度更高或特殊安裝環(huán)境時，IMPAC IGAR 12-LO 等紅外測溫儀能提供更靈活的高精度點測溫方案。

二、典型增材制造工藝及測溫方案

1. 激光金屬沉積（LMD）

工藝特點

• 利用激光束在金屬基材上形成熔融金屬池，同時連續(xù)噴射金屬粉末。

• 常見激光波長為 1064 nm（固體激光器）或 10.6 μm（CO2 激光器）。

• 測溫難點在于需要傳感器能抵御激光反射帶來的高能量干擾，并準確捕捉焊縫后的熱分布。

測溫優(yōu)勢

• 與單點高溫計相比，MIKRON MCS640 等短波紅外熱像儀可提供更多焊接過程信息，包括整體溫度分布及實時熱點檢測。

• 對于關鍵環(huán)節(jié)或溫度點，可補充使用 IMPAC IGAR 12-LO 紅外測溫儀 進行單點精確監(jiān)測。

推薦設備

• MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀

• IMPAC IGAR 12-LO 紅外測溫儀

2. 選擇性激光熔化（SLM）

工藝特點

• 通過高功率激光在金屬粉末床層中進行局部熔化、融合，每熔化完一層后繼續(xù)沉積新粉末層。

• 粉床一般需要預熱，以降低熔化所需能量并保證金屬結構均勻。

• 監(jiān)控粉床及激光熔化區(qū)的溫度，對于確定制造平臺是否處于良好或異常狀態(tài)至關重要。

測溫優(yōu)勢

• 使用 MIKRON MCS640 熱成像儀監(jiān)測整個床層溫度，及時了解加熱均勻性；

• 單個激光熔化區(qū)，可利用 IMPAC IGAR 12-LO 在同一系統(tǒng)中實現(xiàn)定點跟蹤與高溫監(jiān)控。

推薦設備

• MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀

• IMPAC IGAR 12-LO 紅外測溫儀

3. 熔覆 / 電弧增材制造（WAAM）

工藝特點

• 將熔化極氣體保護焊與增材制造結合，通過電弧熔化金屬絲，一層層堆疊直到形成完整零件。

• 前一層的熱量會影響下一層的成形質量，因此需要對焊接過程中的溫度動態(tài)監(jiān)測。

測溫優(yōu)勢

• MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀可在電弧高亮度及金屬反射的復雜環(huán)境下依舊捕捉穩(wěn)定溫度數(shù)據(jù)，為實時焊接質量控制提供依據(jù)。

• IMPAC IGAR 12-LO 則可對關鍵區(qū)域進行更加精準的單點測量，幫助工藝工程師對特定層間溫度進行嚴格把控。

推薦設備

• MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀

• IMPAC IGAR 12-LO 紅外測溫儀

4. 熔絲制造（FFF/FDM）

工藝特點

• 將長絲（常見為熱塑性塑料或碳纖維復合材料）熔融后逐層擠出堆疊成形。

• 熱床或底座的溫度分布對成品的變形、收縮影響顯著，擠出機噴嘴溫度也要保持穩(wěn)定。

測溫優(yōu)勢

• 通過 MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀，可實時監(jiān)控擠出機噴嘴溫度和底座溫度，確保長絲融化與沉積的穩(wěn)定性，減少翹曲變形。

• 當需特別監(jiān)控噴嘴出口附近的單點溫度時，可配置 IMPAC IGAR 12-LO，保證持續(xù)輸出高精度信號，輔助及時調整擠出速率。

推薦設備

• MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀

• IMPAC IGAR 12-LO 紅外測溫儀

5. 長絲材質（Filament）生產

工藝特點

• 針對 FFF/FDM 打印所需的長絲制造，將塑料或金屬等材料制成細長絲纏繞在卷軸上。

• 在加熱和擠出過程中，需要監(jiān)測溫度以維持材料質量和絲徑穩(wěn)定。

測溫優(yōu)勢

• MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀能在拉絲、卷絲等高速移動場景下獲取溫度數(shù)據(jù)，及時調整擠出參數(shù)，減少斷絲或拉絲不勻問題。

• IMPAC IGAR 12-LO 可在關鍵控制點精準采集溫度，輔助保障成型過程的一致性和產品穩(wěn)定性。

推薦設備

• MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀

• IMPAC IGAR 12-LO 紅外測溫儀

三、MIKRON MCS640 與 IMPAC IGAR 12-LO 的核心價值

1. 短波設計：針對金屬或高溫工況，減少金屬表面反射干擾，數(shù)據(jù)更精準。

2. 全視野與單點精確測溫結合：

• MCS640 短波紅外熱像儀 一次捕捉整個打印平臺或焊接區(qū)域的溫度分布；

• IGAR 12-LO 紅外測溫儀 在關鍵部位實現(xiàn)高精度單點檢測。

3. 快速響應：實現(xiàn)毫秒級測量，滿足高速增材制造實時調控需求。

4. 模塊化輸出與接口：模擬與數(shù)字信號并存，方便與各種工業(yè)控制系統(tǒng)銜接。

5. 專業(yè)軟件支持：可對測溫過程進行參數(shù)設置、數(shù)據(jù)分析與歷史記錄，便于工藝優(yōu)化和質量追溯。

四、總結

在 3D打印 與 增材制造 的各類應用場景中，精準、穩(wěn)定的 溫度監(jiān)控 是保證產品質量和提高生產效率的關鍵。MIKRON MCS640 短波紅外熱成像儀與 IMPAC IGAR 12-LO 紅外測溫儀 的結合，可滿足 激光金屬沉積（LMD）、選擇性激光熔化（SLM）、電弧增材制造（WAAM） 與 熔絲制造（FFF/FDM） 等多種工藝需求，讓企業(yè)在復雜嚴苛的溫度環(huán)境中依舊能高效率、低成本地實現(xiàn)增材制造。

如果您想了解更多關于 MIKRON MCS640 與 IMPAC IGAR 12-LO 的技術方案和行業(yè)案例，我們的或聯(lián)系我們的工程師團隊，獲取量身定制的增材制造溫度監(jiān)控解決方案。