AI赋能3D打印质量控制，Sigma Lab过程监测系统将兼容聚合物SLS

导读：随着移动互联网、物联网以及AI技术的不断发展，很多产业因为这些先进的技术已经开始发生天翻地覆的变化。3D打印产业作为非常前沿的技术应用，在与AI技术结合后，可以说会让3D打印的质量、效率和安全性产生极大的提升，而这也将会成为新一轮制造业革命的趋势所指。

2021年12月26日，南极熊获悉，SigmaLab宣布首次为聚合物3D打印机提供其PrintRite3D过程中监测系统。该公司的质量控制平台以前只与金属打印机器兼容，允许用户收集和分析实时数据，作为识别和避免制造异常的一种手段。现在该系统也可用于聚合物选择性激光烧结（SLS）系统，Sigma Lab的首席执行官Mark Ruport说，它可以在比以前更大的范围内应用。

Ruport说："PrintRite3D现在提供了一种一致的方式来实时监测来自不同制造商的3D打印机的生产情况，支持不同的工艺，现在还有多种类型的材料。这一突破将使全球大型制造商能够管理内部、合同制造商以及整个供应链制造的零件的质量和一致性。"

△PrintRite3D现在可用于监测聚合物SLS以及金属3D打印。照片来自SigmaLab

规模化生产的质量控制

PrintRite3D由硬件和软件跟踪模块组成，是Sigma Labs的主要产品。作为一个过程中的质量保证或 "IPQA"系统，该平台将实时数据收集与关键分析相结合，以发现零件缺陷，然后使用机器学习（AI）来绘制这些缺陷的生成过程。

这样一来，该系统不仅能让用户避免失败的打印，提高他们的零件产量，还能创建一个产品认证框架，满足终端用户和标准组织的需求。PrintRite3D还具有平台独立性，因此它可以在任何第三方定向能沉积（DED）系统上使用，并可改装扩展到现有的双激光和四激光设置。

今年早些时候，Sigma Lab透露，它已与DMG MORI签订合同，以其技术为基础，为该公司的LASERTEC SLM机器建立一个熔池监测系统，此外，洛克希德-马丁公司也公布了将PrintRite3D部署在各种国防和民用航空项目中的计划。

然而，尽管其平台在这些技术先进的行业内不断被采用，但与一些3D打印软件同行相比，Sigma Labs的收入仍然很低，它在2021年第三季度的收入仅为70万美元，因此它将PrintRite3D引入聚合物生产的决定可以被看作是扩大其市场基础的一个举措。

△SigmaLab继续寻求其PrintRite3D技术的新应用。图片来自SigmaLab。

SigmaLab的SLS机会？

据SigmaLab称，SLS是一项成熟的技术，在受管制行业的生产应用越来越多。为了使该技术满足日益增长的工作流程需求，同时满足不断提高的产品质量要求，Sigma更新了PrintRite3D系统，使其与SLS兼容。

实际上，SigmaLab已经通过调整其平台的软件模块来实现这一目标，因此它能够以一种能够实时监测聚合物打印的方式来分析SLS辐射的特征，并为原始设备制造商提供快速识别缺陷和交付具有更多有质量保证的部件的能力。

Sigma Lab在引用咨询公司AMPOWER的研究报告中说道，工业聚合物市场的规模大约是其金属同行的2.5倍，其中35%的系统在美国销售。因此，该公司认为聚合物3D打印是一个有利可图的潜在领域，特别是考虑到AMPOWER发现该技术在医疗保健、航空和汽车领域的应用正在增长。

尽管Ruport说目前很难实现量化级生产的市场规模，但Sigma Lab已经从SLS客户那里获得了两个PrintRite3D订单，他将其称为进入聚合物市场的跨越性一步，这表明3D打印部件的质量和一致性需要得到保证。

△橡树岭国家实验室等研究人员已经开发了自己的实时监测算法。图片来自Luke Scime/ORNL。

以AI为动力的质量控制

近年来，人工智能和机器学习质量控制系统的兴起是3D打印行业的一个特点，因为它们开始为制造商提供一种扩大规模的手段，同时避免昂贵的产品缺陷。Authentise公司凭借其制造执行系统（MES），为PrintRite3D提供了一个替代方案，自去年以来，该系统具有Addiguru原位监测功能。

在橡树岭国家实验室，研究人员还开发了一种新型的人工智能驱动的金属3D打印监控软件。这套算法被称为 "Peregrine"，经过编程，它会以一种具有成本效益的方式跟踪零件的生产过程。该团队表示随着进一步的研发，它甚至可以被用作自我纠正机器的质量控制方法。

在材料喷射领域，劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的一个团队已经提出了一个独特的3D打印诊断工具。工程师们的方法是作为高速摄像监测的廉价替代品，他们专注于每次优化一个系统参数，以使他们能够在生产过程中保证零件质量。