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3d particle tracking velocimetry for the determination of temporally resolved particle trajectories within laser powder bed fusion of metals

引用

International Journal of Extreme Manufacturing 2019年第3期1卷 96-105页

作者： Eric Eschner Tobias Staudt Michael Schmidt Institute of Photonic Technologies Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-NürnbergKonrad-Zuse-Str.3/5D-91052ErlangenGermany Graduate School in Advanced Optical Technologies Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-NürnbergPaul-Gordan-Str.6D-91052ErlangenGermany

Within this work,we present a system for the measurement of the three-dimensional(3d)trajectories of spatters and entrained particles during laser powder bed fusion(L-PBF)of metals.It is comprised of two ultrahigh-speed cameras and a reconstruction task specific processing reconstruction algorithm.The system enables an automated determination of 3d measures from the trajectories of a large number of tracked particles.Ambiguity evolving from an underdetermined geometrical situation induced by a two-camera setup is resolved within the tracking using a priori knowledge of L-PBF of metals.All processing steps were optimized to run on a graphics processing unit to allow the processing of large amounts of data within an appropriate time frame.The overall approach was validated by a comparison of the measurement results to synthetic images with a known 3d ground truth.

关键词： powder bed fusion laser image processing additive manufacturing high-speed imaging 3d particle velocimetry

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