研究目的
在激光粉末床熔融过程热成像中，测量激光束相对于熔池辐射温度分布的空间位置。
研究成果
本研究展示了一种方法，用于测量激光粉末床熔融单道扫描过程中激光光斑位置相对于熔池辐射温度分布的情况。峰值辐射温度相对于激光光斑的位移在统计上是可区分的。随着功率与速度比的增加，熔池等温线尺寸增大，且峰值辐射温度相对于扫描方向向前移动。
研究不足
本研究仅限于所用材料（IN625和Ti6Al4V）及特定实验设置。未来实验将加入850纳米参考激光光斑，并扩展温度范围以涵盖熔池凝固边界。
1：实验设计与方法选择：
构建了一套高速高倍率凝视成像系统用于观察熔池。采用绿色激光在工作表面投射一个清晰光斑作为不可见热激光的参考基准。
2：样品选择与数据来源：
实验在裸镍合金（IN625）和钛合金（Ti6Al4V）板材上进行，并在相同合金的单粉末层上重复实验。
3：实验设备与材料清单：
定制的激光粉末床熔融系统（称为增材制造计量测试平台AMMT）、高速摄像机、绿色激光（532纳米，0.25毫瓦）、热激光（1070纳米，最高500瓦）、传输积分球光源（TISS）以及热稳定发光二极管（LED）。
4：25毫瓦）、热激光（1070纳米，最高500瓦）、传输积分球光源（TISS）以及热稳定发光二极管（LED）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：使用参考辐射源对凝视成像仪进行校准。将绿色激光和热激光静态定位在金属基板上并确定其质心位置。随后在测试基板上以指定功率和速度扫描热激光，并采集高速图像。
5：数据分析方法：
确定绿色激光光斑质心位置与熔池峰值位置，通过位置差异计算熔池最热点与加热激光中心之间的相对偏移量。
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high-speed camera
To observe the melt pool and acquire high-speed images.
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green laser
532 nm, 0.25 mW
To project a sharp spot on the working surface as a reference for the invisible hot laser.
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hot laser
1070 nm, up to 500 W
To heat the metal substrate and create a melt pool.
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transfer integrating sphere source
TISS
To calibrate the staring camera against a reference radiance source.
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light-emitting diodes
LEDs
To illuminate an integrating sphere at 520 nm wavelength for calibration.
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