Name: Capture automatique de la géométrie par laser pour l’analyse par éléments finis des cordons de soudure (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-25T14:25:00.000+00:00
Duration: 7 min 58 s
Description: Découvrez la capture automatique de la géométrie des cordons de soudure par laser pour l'analyse par éléments finis. Cette méthode permet un suivi en temps quasi réel et améliore l'adaptabilité des systèmes de soudage automatisés.

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<ol><li>Shravan, C., Radhika, N., Deepak Kumar, N. H., Sivasailam, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+welding+techniques%3A+properties%2C+characterisations+and+engineering+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+Mater+Process+Technol%22%5BJournal%5D)">A review on welding techniques: properties, characterisations and engineering applications.</a> Advances Mater Process Technol. 10 (2), 1126-1181 (2024).</li>
<li>Smith, M. C., Smith, A. C., Ohms, C., Wimpory, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+NeT+Task+Group+4+residual+stress+measurement+and+analysis+round+robin+on+a+three-pass+slot-welded+plate+specimen%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Press+Vessels+Pip%22%5BJournal%5D)">The NeT Task Group 4 residual stress measurement and analysis round robin on a three-pass slot-welded plate specimen.</a> Int J Press Vessels Pip. 164, 3-21 (2018).</li>
<li>Ding, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermo-mechanical+analysis+of+wire+and+arc+additive+layer+manufacturing+process+on+large+multi-layer+parts%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Thermo-mechanical analysis of wire and arc additive layer manufacturing process on large multi-layer parts.</a> Comput Mater Sci. 50 (12), 3315-3322 (2011).</li>
<li>Lindgren, L. -E., Runnemalm, H., Näsström, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation+of+multipass+welding+of+a+thick+plate%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Numer+Meth+Eng%22%5BJournal%5D)">Simulation of multipass welding of a thick plate.</a> Int J Numer Meth Eng. 44 (9), 1301-1316 (1999).</li>
<li>Kazanas, P., Deherkar, P., Almeida, P., Lockett, H., Williams, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+geometrical+features+using+wire+and+arc+additive+manufacture%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Inst+Mech+Eng+B+J+Eng+Manuf%22%5BJournal%5D)">Fabrication of geometrical features using wire and arc additive manufacture.</a> Proc Inst Mech Eng B J Eng Manuf. 226 (6), 1042-1051 (2012).</li>
<li>Nguyen, L., Buhl, J., Israr, R., Bambach, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+and+compensation+of+shrinkage+and+distortion+in+wire-arc+additive+manufacturing+of+thin-walled+curved+hollow+sections%5BTitle%5D)+AND+%22Addit+Manuf%22%5BJournal%5D)">Analysis and compensation of shrinkage and distortion in wire-arc additive manufacturing of thin-walled curved hollow sections.</a> Addit Manuf. 47, 102365(2021).</li>
<li>Dugar, J., Ikram, A., Klobčar, D., Pušavec, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustainable+hybrid+manufacturing+of+AlSi5+alloy+turbine+blade+prototype+by+robotic+direct+energy+layered+deposition+and+subsequent+milling%3A+an+alternative+to+selective+laser+melting%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Sustainable hybrid manufacturing of AlSi5 alloy turbine blade prototype by robotic direct energy layered deposition and subsequent milling: an alternative to selective laser melting.</a> Materials. 15 (23), 8631(2022).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22BS+EN+ISO+17637%3A2016%3A+Non-destructive+testing+of+welds%3A+visual+testing+of+fusion-welded+joints%22">BS EN ISO 17637:2016: Non-destructive testing of welds: visual testing of fusion-welded joints</a>. , British Standards Institute. (2016).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22BS+EN+ISO+17639%3A2022%3A+Destructive+tests+on+welds+in+metallic+materials%3A+macroscopic+and+microscopic+examination+of+welds%22">BS EN ISO 17639:2022: Destructive tests on welds in metallic materials: macroscopic and microscopic examination of welds</a>. , British Standards Institute. (2022).</li>
<li>Aviles-Viñas, J. F., Rios-Cabrera, R., Lopez-Juarez, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-line+learning+of+welding+bead+geometry+in+industrial+robots%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Adv+Manuf+Tech%22%5BJournal%5D)">On-line learning of welding bead geometry in industrial robots.</a> Int J Adv Manuf Tech. 83 (1), 217-231 (2016).</li>
<li>Ye, G., Guo, J., Sun, Z., Li, C., Zhong, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Weld+bead+recognition+using+laser+vision+with+model-based+classification%5BTitle%5D)+AND+%22Robot+Comput-Integr+Manuf%22%5BJournal%5D)">Weld bead recognition using laser vision with model-based classification.</a> Robot Comput-Integr Manuf. 52, 9-16 (2018).</li>
<li>Sensors & system solutions metallic flat & long products. , Micro-Epsilon. 
 <a target="_blank" href="https://www.micro-epsilon.com/fileadmin/download/industries/industry-brochure--metallic-flat-long-products--en.pdf">https://www.micro-epsilon.com/fileadmin/download/industries/industry-brochure--metallic-flat-long-products--en.pdf</a> (2024).</li>
<li>Hu, Z., Qin, X., Li, Y., Yuan, J., Wu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-bead+overlapping+model+with+varying+cross-section+profile+for+robotic+GMAW-based+additive+manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Intell+Manuf%22%5BJournal%5D)">Multi-bead overlapping model with varying cross-section profile for robotic GMAW-based additive manufacturing.</a> J Intell Manuf. 31 (5), 1133-1147 (2020).</li>
<li>KUKA Robot Language (KRL). , 
 <a target="_blank" href="https://www.kuka.com/">https://www.kuka.com/</a> (2014).</li>
<li>Francis, J. A., Bednarz, B., Bee, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+steady+state+dilution+in+multipass+hardfacing+overlays+deposited+by+self-shielded+flux+cored+arc+welding%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Technol+Weld+Join%22%5BJournal%5D)">Prediction of steady state dilution in multipass hardfacing overlays deposited by self-shielded flux cored arc welding.</a> Sci Technol Weld Join. 7 (2), 95-101 (2002).</li>
<li>Harris, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Array+programming+with+NumPy%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Array programming with NumPy.</a> Nature. 585 (7825), 357-362 (2020).</li>
<li>Laurence, R., Li, J., Roy, M. LAZ3RUS v0.1. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLaurence%2C+R+%22Zenodo%22">Zenodo</a>. , (2025).</li>
<li>FreeCAD 1.0. , 
 <a target="_blank" href="https://www.freecad.org/">https://www.freecad.org/</a> (2025).</li>
<li>Huang, W., Wang, Q., Ma, N., Kitano, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+characteristics+of+residual+stresses+in+typical+wall+and+pipe+components+built+by+wire+arc+additive+manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Manuf+Process%22%5BJournal%5D)">Distribution characteristics of residual stresses in typical wall and pipe components built by wire arc additive manufacturing.</a> J Manuf Process. 82, 434-447 (2022).</li>
<li>Cambon, C., Bendaoud, I., Rouquette, S., Soulié, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+WAAM+benchmark%3A+from+process+parameters+to+thermal+effects+on+weld+pool+shape%2C+microstructure+and+residual+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Today+Commun%22%5BJournal%5D)">A WAAM benchmark: from process parameters to thermal effects on weld pool shape, microstructure and residual stresses.</a> Mater Today Commun. 33, 104235(2022).</li>
<li>Schajer, G. S., Prime, M. B., Withers, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+is+it+so+challenging+to+measure+residual+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mech%22%5BJournal%5D)">Why is it so challenging to measure residual stresses.</a> Exp Mech. 62 (9), 1521-1530 (2022).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Stylet CMM en rubis de 3 mm de diamètre</td><td>Renishaw</td><td></td><td>Stylet utilisé sur la machine MMT (A-5004-0422)</td></tr><tr><td>80 % Argon 20 % CO2 gaz</td><td>BOC</td><td></td><td>Mélange de gaz pour gaz de protection (Argosheild)</td></tr><tr><td>Crysta-Apex 776</td><td>Mitutoyo</td><td></td><td>Machine de mesure tridimensionnelle, précision cotée 10 & micro ; m</td></tr><tr><td>Fil de soudage FK 1000 MIG 1,2 mm</td><td>Iabco</td><td></td><td>Consommable de fil de soudage&nbsp ;</td></tr><tr><td>GratuitCAD 1.0</td><td>GratuitCAD</td><td></td><td>Logiciel permettant de visualiser les géométries et de créer des fichiers stl, step et FE à partir du nuage de points. Version 1.0 utilisée</td></tr><tr><td>Soudeuse Fronius CMT 4000 GMAW</td><td>Fronius</td><td></td><td>Torche de soudage&nbsp ;</td></tr><tr><td>Plaque d’acier doux G43 50 cm x 50 cm x2,5 cm</td><td>Métal Smiths</td><td></td><td>Substrat métallique utilisé comme plaque de construction</td></tr><tr><td>GEOPAK/MCOSMOS</td><td>Mitutoyo&nbsp ;</td><td></td><td>Logiciel de contrôle de la MMT. Version 4.0 utilisée</td></tr><tr><td>KUKA KR20</td><td>KUKA</td><td></td><td>Bras robotique utilisé comme robot de balayage</td></tr><tr><td>KUKA KR70</td><td>KUKA</td><td></td><td>Bras robotique utilisé comme robot de soudage</td></tr><tr><td>LAZ3RUS</td><td>Université de Manchester</td><td></td><td>Rendu 3d basé sur LAZer dans Universal Scene : pour la création de la géométrie EF pour le balayage laser. Version 1.0 utilisée</td></tr><tr><td>Micro Epsilon LLT3010-100&nbsp ; &nbsp ;</td><td>Micro Epsilon&nbsp ;</td><td></td><td>Scanner laser, coté précision 9 & micro ; m</td></tr><tr><td>Sphère d’étalonnage Mitutoyo 30 mm dimater</td><td>Mitutoyo&nbsp ;</td><td></td><td>Sphère d’étalonnage de MMT en silice fondue</td></tr><tr><td>ScanCONTROL3000_100&nbsp ;</td><td>Micro Epsilon&nbsp ;</td><td></td><td>Logiciel de capture et de traitement des informations du scanner laser</td></tr><tr><td>TouchSense</td><td>Fronius</td><td></td><td>Système de recherche électronique de bords/caractéristiques dans une mise en œuvre de soudage robotisé</td></tr></tbody></table>

capture automatique de la géométrie par laser pour l’analyse par éléments finis des cordons de soudure

Automatic Laser-based Geometry Capture for Finite Element Analysis of Weld Beads

Le Tableau 2 indique les rayons et les distances calculés entre les sphères de repère pour le composant d’étalonnage dans chacun des systèmes de coordonnées. L’erreur entre la MMT et la recherche électronique du point pour chaque position de sphère de repère est faible, inférieure à 0,1 mm. Ces deux techniques reposent sur le contact physique entre la sphère de repère et le stylet. L’erreur induite par le scanner laser lors de la localisation des sphères est un peu importante en comparaison et domine à 1...

Capture automatique de la géométrie par laser pour l’analyse par éléments finis des cordons de soudure

Fusion welding for high-value manufacturing requires strict process controls on component distortion and ascertaining levels of residual stress imparted ...

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L’évolutivité et la résolution des techniques de manipulation optique conventionnelles sont limitées par la diffraction. Nous contournons la limite de diffraction et décrivons une méthode de transport optique de nanoparticules à travers une puce à l’aide d’une surface dorée structurée avec un chemin de résonateurs plasmoniques en forme de C rapprochés.

Fabrication et fonctionnement d&#39;un Convoyeur Nano-optique

Ce manuscrit présente une méthode robuste de fabrication micropuits concaves sans la nécessité d’installations complexes de desserte à coût élevé. En utilisant la force magnétique, billes en acier et un tableau d’à travers-trou, plusieurs centaines micropuits ont été formées dans un substrat de polydiméthylsiloxane (PDMS) 3 cm x 3 cm.

Une perle apparié et aimant tableau pour le moulage des micropuits avec des géométries variables Concave

Cette méthode vise à localiser des défauts de sous-surface verticaux. Ici, nous couplons un laser avec un modulateur de lumière spatiale et déclenchons son entrée vidéo pour chauffer une surface d'échantillon de manière déterministe avec deux lignes modulées anti-phases lors de l'acquisition d'images thermiques hautement résolues. La position des défauts est extraite de l'évaluation des minimums d'interférence des ondes thermiques.

Localisation de défauts souterrains par chauffage structuré à l&#39;aide d&#39;une thermographie photothermique à laser

Lors de la fonte par induction sous vide, la spectroscopie de répartition induite par laser est utilisée pour effectuer une analyse quantitative en temps réel des éléments d’ingrédient principal d’un alliage fondu.

Analyse quantitative de la fusion par induction sous vide par spectroscopie de répartition induite par laser

Les principales procédures visant à optimiser le processus d'étanchéité et à assurer une surveillance en temps réel de la structure du joint métal-verre (MTGS) sont décrites en détail. Le capteur de râpage Bragg (FBG) en fibre embarquée est conçu pour assurer une surveillance en ligne de la température et du stress résiduel de haut niveau dans le MTGS avec surveillance simultanée de la pression environnementale.

Processus d'étanchéité optimisé et surveillance en temps réel des structures d'étanchéité de verre à métal

La corrélation d'image numérique est utilisée dans les tests de fatigue sur une machine d'essai de résonance pour détecter les fissures macroscopiques et surveiller la propagation des fissures chez les spécimens soudés. Les fissures à la surface du spécimen deviennent visibles à mesure que les souches augmentent.

Surveillance des fissures dans les tests de fatigue par résonance des spécimens soudés à l'aide de la corrélation d'image numérique

Cette étude décrit les outils nécessaires pour utiliser des images patientes à base de faisceau de cônes tridimensionnels à faible dose des dents maxillaires et maxillaires pour obtenir des modèles d’éléments finis. Ces modèles de patients sont ensuite utilisés pour localiser avec précision leC RES de toutes les dents maxillaires.

Une approche d’élément fini pour localiser le centre de résistance des dents maxillaires

Le présent protocole implique la mesure et la caractérisation de la déformation de forme 3D dans les ailettes battantes sous-marines construites avec des matériaux polydiméthylsiloxane (PDMS). Une reconstruction précise de ces déformations est essentielle pour comprendre les performances propulsives des ailettes battantes conformes.

Modélisation de la déformation des ailettes molles à l’aide de l’imagerie par fluorescence induite par laser planaire

Ce protocole décrit un flux de travail général pour la construction d’un réseau neuronal artificiel pour la simulation de soudage à l’aide d’ensembles de données générés automatiquement par des scripts Python avec des fonctions macro. Le flux de travail est validé par rapport à un cas de référence impliquant un soudage en ligne droite en un seul passage. La précision prédictive du modèle de substitution montre une forte concordance avec les simulations par éléments finis.

Développement de modèles de substitution pour des expériences numériques en soudage

Une méthode d’imposition de la topographie de surface de matériaux polymères composites absorbant la lumière, en particulier d’élastomères magnétoactifs (MAE), par micro-usinage laser est présentée. Cette méthode permet une grande flexibilité dans les conceptions topographiques et le prototypage rapide. Un exemple de structuration des surfaces MAE, de caractérisation et de leur réponse au champ magnétique externe est présenté.

Micro-usinage laser pour la conception de topographie de surface polymère

Découvrez la capture automatique de la géométrie des cordons de soudure par laser pour l'analyse par éléments finis. Cette méthode permet un suivi en temps quasi réel et améliore l'adaptabilité des systèmes de soudage automatisés.

Capture automatique de la géométrie par laser pour l’analyse par éléments finis des cordons de soudure

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