Name: Captura automática de geometria baseada em laser para análise de elementos finitos de cordões de solda (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-25T14:25:00.000+00:00
Duration: 7 min 58 s
Description: Aprenda a capturar geometria de cordões de solda em tempo real usando scanner a laser para análise de elementos finitos. Este método cria registros digitais precisos para monitoramento automatizado.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<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>Ponta CMM de rubi de 3 mm de diâmetro</td><td>Renishaw</td><td></td><td>Ponta usada na máquina CMM (A-5004-0422)</td></tr><tr><td>80% de argônio 20% de gás CO2</td><td>BOC</td><td></td><td>Mistura de gases para gás de proteção (Argosheild)</td></tr><tr><td>Ápice Cristal 776</td><td>Mitutoyo</td><td></td><td>Máquina de medição coordenada, citada precition 10 &micro; m</td></tr><tr><td>Fio de solda FK 1000 MIG 1,2 mm</td><td>Iabco</td><td></td><td>Consumível de fio de solda&nbsp;</td></tr><tr><td>FreeCAD 1.0</td><td>Livre CAD</td><td></td><td>Software para geometrias de veiwing e criação de arquivos stl, step e FE a partir da nuvem de pontos. Versão usada 1.0</td></tr><tr><td>Soldador Fronius CMT 4000 GMAW</td><td>Frônio</td><td></td><td>Tocha de soldagem&nbsp;</td></tr><tr><td>Chapa de aço macio G43 50 cm x 50 cm x2,5 cm</td><td>Smiths Metal</td><td></td><td>Metal de substrato usado como placa de construção</td></tr><tr><td>GEOPAK/MCOSMOS</td><td>Mitutoyo&nbsp;</td><td></td><td>Software para controlar a CMM. Versão usada 4.0</td></tr><tr><td>KUKA KR20</td><td>KUKA</td><td></td><td>Braço robótico usado como robô de varredura</td></tr><tr><td>KUKA KR70</td><td>KUKA</td><td></td><td>Braço robótico usado como robô de soldagem</td></tr><tr><td>LAZ3RUS</td><td>Universidade de Manchester</td><td></td><td>Renderização 3D baseada em LAZer no Universal Scene: para criar a geometria FE para a varredura a laser. Versão usada 1.0</td></tr><tr><td>Micro Epsilon LLT3010-100&nbsp; &nbsp;</td><td>Micro Epsilon</td><td></td><td>Scanner a laser, citação citada 9 &micro; m</td></tr><tr><td>Esfera de calibração de diâmetro de 30 mm</td><td>Mitutoyo&nbsp;</td><td></td><td>Esfera de calibração de CMM de sílica fundida</td></tr><tr><td>ScanCONTROL3000_100&nbsp;</td><td>Micro Epsilon</td><td></td><td>Software para capturar e processar as informações do scanner a laser</td></tr><tr><td>Sentido de toque</td><td>Frônio</td><td></td><td>Sistema para localização eletrônica de bordas/características em uma implementação de soldagem robotizada</td></tr></tbody></table>

captura automática de geometria baseada em laser para análise de elementos finitos de cordões de solda

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

Os raios calculados e as distâncias entre as esferas fiduciais para o componente de calibração em cada um dos sistemas de coordenadas são mostrados na Tabela 2. O erro entre a CMM e a localização eletrônica do ponto para cada posição da esfera fiducial é pequeno, abaixo de 0,1 mm. Ambas as técnicas dependem do contato físico entre a esfera fiducial e o estilete. O erro induzido pelo scanner a laser ao localizar as esferas é um pouco grande em comparação e domina em 1-2 mm. A aplicação da matriz de transf...

Captura automática de geometria baseada em laser para análise de elementos finitos de cordões de solda

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

automatic-laser-based-geometry-capture-for-finite-element-analysis

Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

A escalabilidade e a resolução das técnicas convencionais de manipulação óptica são limitadas pela difração. Contornamos o limite de difração e descrevemos um método de transporte óptico de nanopartículas através de um chip usando uma superfície de ouro padronizada com um caminho de ressonadores plasmônicos em forma de C espaçados.

Fabricação e operação de uma Correia Transportadora Nano-óptica

Este manuscrito introduz um método robusto de fabricar micropoços côncavos, sem a necessidade de instalações complexas de alto custo. Usando a força magnética, esferas de aço e uma matriz do através de-furo, várias centenas de micropoços formaram-se em um substrato de polidimetilsiloxano (PDMS) 3 x 3 cm.

Um grânulo emparelhado e matriz de ímã para moldagem micropoços com geometrias côncavas variáveis

Este método tem como objetivo a localização de defeitos de subsuperfície verticais. Aqui, acoplamos um laser com um modulador de luz espacial e disparamos a sua entrada de vídeo para aquecer uma superfície de amostra deterministicamente com duas linhas moduladas anti-fase enquanto adquirimos imagens térmicas altamente resolvidas. A posição de defeito é recuperada da avaliação dos mínimos de interferência de ondas térmicas.

Localização de Defeitos Subsuperficiais por Aquecimento Estruturado usando a Termografia Fototérmica Projetada a Laser

Durante o derretimento da indução do vácuo, a espectroscopia laser-induzida da avaria é usada para executar a análise quantitativa tempo real dos elementos do principal-ingrediente de uma liga derretida.

Análise quantitativa de indução a vácuo de fusão por espectroscopia de degradação induzida por laser

Os procedimentos chaves para aperfeiçoar o processo da selagem e para conseguir a monitoração tempo real da estrutura do selo do metal-à-vidro (MTGS) são descritos em detalhe. O sensor grating incorporado da fibra Bragg (FBG) é projetado conseguir a monitoração em linha da temperatura e do esforço residual de alto nível no MTGS com monitoração simultânea da pressão ambiental.

Processo de vedação otimizado e monitoramento em tempo real de estruturas de vedação de vidro a metal

A correlação de imagem digital é usada em testes de fadiga em uma máquina de teste de ressonância para detectar rachaduras macroscópicas e monitorar a propagação de crack em espécimes soldados. As rachaduras na superfície da amostra tornam-se visíveis como tensões aumentadas.

Monitoramento de crack em testes de fadiga de ressonância de espécimes soldados usando correlação de imagem digital

Este estudo descreve as ferramentas necessárias para utilizar imagens de pacientes baseadas em feixe de cone tridimensional de baixa dose de pacientes da maxila e dos dentes maxileares para obter modelos de elementos finitos. Esses modelos de pacientes são então usados para localizar com precisão o CRES de todos os dentes maxilares.

Uma abordagem de elemento finito para localizar o Centro de Resistência dos Dentes Maxilais

O presente protocolo envolve a medição e caracterização da deformação de forma 3D em aletas subaquáticas construídas com materiais de polidimetilsiloxano (PDMS). A reconstrução precisa dessas deformações é essencial para entender o desempenho propulsivo das aletas de flapping compatíveis.

Modelagem de deformação da barbatana macia usando imagens de fluorescência induzidas por laser planar

Este protocolo descreve um fluxo de trabalho geral para a construção de uma rede neural artificial para simulação de soldagem usando conjuntos de dados gerados automaticamente por meio de scripts Python com funções macro. O fluxo de trabalho é validado em relação a um caso de referência envolvendo soldagem em linha reta de passagem única. A precisão preditiva do modelo substituto mostra uma forte concordância com simulações de elementos finitos.

Desenvolvimento de modelo substituto para experimentos digitais em soldagem

Um método para impor topografia superficial de materiais poliméricos compósitos absorventes de luz, particularmente elastômeros magnetoativos (MAEs), usando microusinagem a laser é apresentado. Este método permite grande flexibilidade em projetos topográficos e prototipagem rápida. Um exemplo de estruturação de superfícies MAE, caracterização e sua resposta ao campo magnético externo é demonstrado.

Microusinagem a laser para projeto de topografia de superfície polimérica

Aprenda a capturar geometria de cordões de solda em tempo real usando scanner a laser para análise de elementos finitos. Este método cria registros digitais precisos para monitoramento automatizado.

Captura automática de geometria baseada em laser para análise de elementos finitos de cordões de solda

Explorar mais vídeos