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Accès ouvert déclaré 2025 article

A spatial statistics framework for detection of build defects in laser powder bed fusion using on-axis photodiode sensors

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Résumé fourni par la source

Abstract In-process monitoring techniques provide critical insights into components manufactured using laser powder bed fusion. However, one of the most significant challenges is handling the immense volume of data generated during a print, particularly for large components and high-volume production runs. While current state-of-the-art methods in academia are focused on the scan track level or for small parts, industrial applications require scalability. This work presents a new approach to analysing on-axis photodiode data by transforming it into a voxelised spatial structure. It uses statistical reduction functions to consolidate multiple sensor readings into a representative value, exposing characteristic thermal and melt pool stability behaviour. This reduces complexity while preserving key patterns. We demonstrate the framework’s effectiveness with two case studies: first, we validate the approach using a benchmark dataset from an overheating test part. Second, we investigate the correlation between photodiode data and spatter-induced porosity showing how the statistical features of the dataset can be used to highlight the location of defects. We found that using the mean of the photodiode response had a moderate negative correlation with porosity, up to $$-$$ - 0.6, and the standard deviation had a moderate positive correlation, up to 0.45. Finally, we show how this correlation is improved by combining multiple statistical features into a single indicator, improving the correlation strength to up to 0.68.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
A spatial statistics framework for detection of build defects in laser powder bed fusion using on-axis photodiode sensors
Date Crossref
15/04/2025
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

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Sujets associés

Industrial Vision Systems and Defect DetectionAdditive Manufacturing Materials and ProcessesWelding Techniques and Residual Stresses

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