Neuartige Methode zur ortsaufgelösten Temperaturmessung mittels konventioneller RGB-Farbkamera

Thermische Fertigungsprozesse erfordern oftmals die Kenntnis bestimmter Temperaturen innerhalb der Prozesszone oder des gesamten Temperaturfeldes. In der additiven Fertigung zeigen sich Abweichungen oder Fehler im Prozess deutlich und schnell in der Änderung lokaler Temperaturen, was das Temperaturfeld zum geeigneten Indikator für Imperfektionen macht. Bislang fehlt jedoch ein Messsystem im sichtbaren Spektralbereich, das flexibel an unterschiedliche Aufgabenstellungen, Bearbeitungssysteme und -prozesse angepasst werden kann. Daher wurde ein neuartiges Messprinzip für die ortsaufgelöste Temperaturmessung mit hoher Bildrate entwickelt, das auf kostengünstigen RGB-Farbkameras aufbaut. Das neuartige Messgerät wurde beim Laser-Pulver-Auftragschweißen eingesetzt, um die Schmelzbadgeometrie in-situ zu bestimmen. Eine Standardabweichung der Schmelzbadbreite von im Mittel unter 10 % ermöglicht die Unterscheidung verschiedener Prozesszustände und führt zu einer geringen Abweichung von gemessener Schmelzbadbreite zu metallografischer Referenzmessung. Damit eignet sich das System zur thermischen Überwachung additiver Fertigungsprozesse.