無料の3Dプリント・データセットで、プリント部品の解析と信頼性が向上(Free 3D-printing datasets enable analysis, confidence in printed parts)

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2024-07-18 オークリッジ国立研究所(ORNL)

オークリッジ国立研究所(ORNL)は、3Dプリント部品の品質評価と改良に役立つ新しいアディティブ製造データセットを公開しました。このデータセットは、印刷中に収集された情報のみで部品の品質を確認する努力を大幅に強化します。DOEの製造デモンストレーション施設(MDF)で10年間にわたって蓄積されたデータが含まれています。新しいデータセットはオンラインで無料公開され、5種類の幾何学形状の部品の設計、印刷、テストに関する230GBの情報が含まれています。ORNLは、これらのデータを使用して機械学習モデルを訓練し、最終製品の品質評価を向上させることに成功しました。このデータは、アディティブ製造業界が製品の認証を進めるための信頼性の高いツールとして提供されます。

<関連情報>

レーザー粉末床融合部品の直接局所引張特性予測のためのデータ駆動型フレームワーク A Data-Driven Framework for Direct Local Tensile Property Prediction of Laser Powder Bed Fusion Parts

Luke Scime,Chase Joslin,David A. Collins,Michael Sprayberry,Alka Singh,William Halsey,Ryan Duncan,Zackary Snow,Ryan Dehoff and Vincent Paquit
Materials  Published: 23 November 2023
DOI:https://doi.org/10.3390/ma16237293

無料の3Dプリント・データセットで、プリント部品の解析と信頼性が向上(Free 3D-printing datasets enable analysis, confidence in printed parts)

Abstract

This article proposes a generalizable, data-driven framework for qualifying laser powder bed fusion additively manufactured parts using part-specific in situ data, including powder bed imaging, machine health sensors, and laser scan paths. To achieve part qualification without relying solely on statistical processes or feedstock control, a sequence of machine learning models was trained on 6299 tensile specimens to locally predict the tensile properties of stainless-steel parts based on fused multi-modal in situ sensor data and a priori information. A cyberphysical infrastructure enabled the robust spatial tracking of individual specimens, and computer vision techniques registered the ground truth tensile measurements to the in situ data. The co-registered 230 GB dataset used in this work has been publicly released and is available as a set of HDF5 files. The extensive training data requirements and wide range of size scales were addressed by combining deep learning, machine learning, and feature engineering algorithms in a relay. The trained models demonstrated a 61% error reduction in ultimate tensile strength predictions relative to estimates made without any in situ information. Lessons learned and potential improvements to the sensors and mechanical testing procedure are discussed.

1500経営工学一般
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