Peregrine è un software di intelligenza artificiale per stampanti 3D powder bed che verifica la qualità delle parti in tempo reale, senza il bisogno delle apparecchiature di caratterizzazione. Sviluppato dall’Oak Ridge National Laboratory, negli Stati Uniti, il software supporta il “filo digitale” di produzione avanzata che raccoglie e analizza i dati in ogni fase del processo di produzione: dalla progettazione alla selezione delle materie prime, dalla costruzione della stampa al test dei materiali.
Il filo digitale supporta la fabbrica del futuro in cui le parti personalizzate vengono concepite impiegando la progettazione assistita da computer, o CAD, e quindi prodotte da stampanti 3D auto-correttive tramite una rete di comunicazione avanzata, riducendo costi, tempo, energia e materiali rispetto alla produzione convenzionale. Il concetto richiede un metodo di controllo del processo per garantire che ogni parte in uscita dalle stampanti sia pronta per l’installazione in applicazioni fondamentali come automobili, aeroplani e impianti energetici.
Con lo scopo di ideare un metodo di controllo per i difetti visibili in superficie adatto a diversi modelli di stampante, i ricercatori ORNL hanno creato una nuova rete neurale convoluzionale, una tecnica di visione artificiale che imita il cervello umano nell’analisi rapida delle immagini catturate dalle telecamere installate sulle stampanti.
Il software Peregrine usa un algoritmo personalizzato che elabora i valori dei pixel delle immagini, tenendo conto della composizione di bordi, linee, angoli e trame. Se Peregrine rileva un’anomalia che può influire sulla qualità della parte, avvisa automaticamente gli operatori in modo che possano essere apportate modifiche.
I sistemi powder bed stampano strato per strato secondo le indicazioni del progetto CAD. Durante il processo di stampa, problemi come la distribuzione non uniforme della polvere o dell’agente legante, schizzi, calore insufficiente e alcune porosità possono provocare difetti sulla superficie di ciascuno strato. Alcuni di questi problemi possono verificarsi in un lasso di tempo così breve da non essere rilevati dalle tecniche convenzionali.
Peregrine è in fase di test su più stampanti dell’ORNL e in futuro potrà essere installato su qualsiasi sistema powder bed.
