荷兰3D打印服务提供商Royal3D推出了层间控制系统（ICS），这是一款用于工业3D打印操作的热监控工具。这家总部位于鹿特丹的供应商开发的系统，使用一台160 x 140像素的热像仪，持续追踪打印头在XYZ坐标上的位置，并在打印过程中测量和记录层间温度。层间温度不一致会导致层间粘合不良、内应力、翘曲和打印失败等问题，而这些问题通常在作业完成后才能被发现，此时材料已经浪费，生产周期也已受到影响。层间控制系统通过让操作员在问题有机会恶化之前，实时掌握层间温度，从而解决了这一难题。
Royal3D的层间控制系统热像仪在实时打印过程中显示喷嘴处的实时热分布。通过Royal3D拍摄
Royal3D创始人Fulko Roos表示：“Royal3D很高兴能与其它3D打印公司分享这项技术。我们的目标是让制造商能够掌控其质量流程，减少材料浪费，并全面提高效率。这不仅仅是一个工具，更是通往更智能、数据驱动型制造的途径。”
实时数据，层层掌控
除了及早发现问题，该系统还能建立一个热记录档案，操作员可以利用它更好地了解特定材料在不同温度条件下的行为。例如，Royal3D指出，适用于PETG的打印参数可能无法在PP材料上产生同样的效果，而分析长期积累的热数据有助于针对每种材料微调参数。在技术层面，该系统需要一个能够实时返回打印头XYZ坐标的PLC控制装置，并且是专为机械臂3D打印机设计的。它运行在专用计算机上，可集成到现有设备中。
启动和运行该系统需要四个步骤，前三步涵盖硬件和软件安装以及系统集成，第四步负责校准。在日常使用中，系统完全自动化，无需硬件维护，但Royal3D建议定期进行校准检查以确保测量准确。该公司表示，采用该系统可以减少打印失败、改善层间粘合、减少材料浪费、降低后处理需求、减少人工质量检查并缩短交付周期。
Royal3D ICS捕获的层间温度数据可视化，温度范围约为20°C至180°C。图片来源于Royal3D
日益关注的打印温度监控
实时监控层间温度不仅仅是简单地将热像仪对准打印机。挑战在于将热读数与打印过程中任一时刻打印头的精确位置关联起来，这是一般过程监控无法提供的精度水平。这种方法在大幅面增材制造领域正获得越来越多的关注。例如，Ai Build部署在Rapid Fusion Medusa混合3D打印机上的Thermal Shield，采用了类似基于红外热像仪的方法来监控3D打印过程中的层间温度，自动调整打印设置以维持最佳热条件，并记录过程数据以满足航空航天和汽车等行业的可追溯性要求。
此外，美国大幅面3D打印机制造商Thermwood也在其LSAM设备上增加了热成像功能，以监控打印过程中的表面温度，将实时图像反馈给操作员，以便他们相应地调整打印速度和冷却。
中国3D打印网编译文章！
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