AI賦能3D打印質量控制，Sigma Lab過程監(jiān)測系統(tǒng)將兼容聚合物SLS

導讀：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及AI技術的不斷發(fā)展，很多產業(yè)因為這些先進的技術已經(jīng)開始發(fā)生天翻地覆的變化。3D打印產業(yè)作為非常前沿的技術應用，在與AI技術結合后，可以說會讓3D打印的質量、效率和安全性產生極大的提升，而這也將會成為新一輪制造業(yè)革命的趨勢所指。

2021年12月26日，南極熊獲悉，SigmaLab宣布首次為聚合物3D打印機提供其PrintRite3D過程中監(jiān)測系統(tǒng)。該公司的質量控制平臺以前只與金屬打印機器兼容，允許用戶收集和分析實時數(shù)據(jù)，作為識別和避免制造異常的一種手段�，F(xiàn)在該系統(tǒng)也可用于聚合物選擇性激光燒結（SLS）系統(tǒng)，Sigma Lab的首席執(zhí)行官Mark Ruport說，它可以在比以前更大的范圍內應用。

Ruport說："PrintRite3D現(xiàn)在提供了一種一致的方式來實時監(jiān)測來自不同制造商的3D打印機的生產情況，支持不同的工藝，現(xiàn)在還有多種類型的材料。這一突破將使全球大型制造商能夠管理內部、合同制造商以及整個供應鏈制造的零件的質量和一致性。"

△PrintRite3D現(xiàn)在可用于監(jiān)測聚合物SLS以及金屬3D打印。照片來自SigmaLab

規(guī)�；�生產的質量控制

PrintRite3D由硬件和軟件跟蹤模塊組成，是Sigma Labs的主要產品。作為一個過程中的質量保證或 "IPQA"系統(tǒng)，該平臺將實時數(shù)據(jù)收集與關鍵分析相結合，以發(fā)現(xiàn)零件缺陷，然后使用機器學習（AI）來繪制這些缺陷的生成過程。

這樣一來，該系統(tǒng)不僅能讓用戶避免失敗的打印，提高他們的零件產量，還能創(chuàng)建一個產品認證框架，滿足終端用戶和標準組織的需求。PrintRite3D還具有平臺獨立性，因此它可以在任何第三方定向能沉積（DED）系統(tǒng)上使用，并可改裝擴展到現(xiàn)有的雙激光和四激光設置。

今年早些時候，Sigma Lab透露，它已與DMG MORI簽訂合同，以其技術為基礎，為該公司的LASERTEC SLM機器建立一個熔池監(jiān)測系統(tǒng)，此外，洛克希德-馬丁公司也公布了將PrintRite3D部署在各種國防和民用航空項目中的計劃。

然而，盡管其平臺在這些技術先進的行業(yè)內不斷被采用，但與一些3D打印軟件同行相比，Sigma Labs的收入仍然很低，它在2021年第三季度的收入僅為70萬美元，因此它將PrintRite3D引入聚合物生產的決定可以被看作是擴大其市場基礎的一個舉措。

△SigmaLab繼續(xù)尋求其PrintRite3D技術的新應用。圖片來自SigmaLab。

SigmaLab的SLS機會？

據(jù)SigmaLab稱，SLS是一項成熟的技術，在受管制行業(yè)的生產應用越來越多。為了使該技術滿足日益增長的工作流程需求，同時滿足不斷提高的產品質量要求，Sigma更新了PrintRite3D系統(tǒng)，使其與SLS兼容。

實際上，SigmaLab已經(jīng)通過調整其平臺的軟件模塊來實現(xiàn)這一目標，因此它能夠以一種能夠實時監(jiān)測聚合物打印的方式來分析SLS輻射的特征，并為原始設備制造商提供快速識別缺陷和交付具有更多有質量保證的部件的能力。

Sigma Lab在引用咨詢公司AMPOWER的研究報告中說道，工業(yè)聚合物市場的規(guī)模大約是其金屬同行的2.5倍，其中35%的系統(tǒng)在美國銷售。因此，該公司認為聚合物3D打印是一個有利可圖的潛在領域，特別是考慮到AMPOWER發(fā)現(xiàn)該技術在醫(yī)療保健、航空和汽車領域的應用正在增長。

盡管Ruport說目前很難實現(xiàn)量化級生產的市場規(guī)模，但Sigma Lab已經(jīng)從SLS客戶那里獲得了兩個PrintRite3D訂單，他將其稱為進入聚合物市場的跨越性一步，這表明3D打印部件的質量和一致性需要得到保證。

△橡樹嶺國家實驗室等研究人員已經(jīng)開發(fā)了自己的實時監(jiān)測算法。圖片來自Luke Scime/ORNL。

以AI為動力的質量控制

近年來，人工智能和機器學習質量控制系統(tǒng)的興起是3D打印行業(yè)的一個特點，因為它們開始為制造商提供一種擴大規(guī)模的手段，同時避免昂貴的產品缺陷。Authentise公司憑借其制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），為PrintRite3D提供了一個替代方案，自去年以來，該系統(tǒng)具有Addiguru原位監(jiān)測功能。

在橡樹嶺國家實驗室，研究人員還開發(fā)了一種新型的人工智能驅動的金屬3D打印監(jiān)控軟件。這套算法被稱為 "Peregrine"，經(jīng)過編程，它會以一種具有成本效益的方式跟蹤零件的生產過程。該團隊表示隨著進一步的研發(fā)，它甚至可以被用作自我糾正機器的質量控制方法。

在材料噴射領域，勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室的一個團隊已經(jīng)提出了一個獨特的3D打印診斷工具。工程師們的方法是作為高速攝像監(jiān)測的廉價替代品，他們專注于每次優(yōu)化一個系統(tǒng)參數(shù)，以使他們能夠在生產過程中保證零件質量。