General Electric patenta la monitorización de las oscilaciones láser para detectar defectos en la impresión 3D metálica
Una solicitud de patente de General Electric describe un sistema que analiza las variaciones rápidas de la luz emitida durante la fusión láser para identificar anomalías en tiempo real. El método separa los componentes de alta y baja frecuencia de la señal óptica, concentrándose en las oscilaciones rápidas que podrían revelar defectos invisibles para los sistemas tradicionales.
La solicitud estadounidense US20260295679A1, titulada “Detección de anomalías en la fabricación aditiva por fusión de lecho de polvo láser”, se publicó el 1 de octubre de 2026 después del depósito del 26 de marzo de 2025. Los inventores son Scott Alan Gold y Ziyad Smoqi.
El problema del control de calidad en LPBF
En los procesos de fusión de lecho de polvo láser, variaciones incluso breves en la interacción láser-material pueden generar defectos difíciles de identificar con los métodos de monitorización convencionales.
Un haz láser funde selectivamente capas de polvo metálico para construir progresivamente el componente. El resultado depende de la potencia láser, la velocidad de escaneo, las características del polvo y las condiciones locales de la zona de fusión.
Variaciones incluso breves pueden desestabilizar el baño de fusión y causar defectos. Por eso, muchos sistemas industriales utilizan cámaras, fotodiodos y otros sensores ópticos durante la producción.
- GE propone separar la señal luminosa en componentes de baja y alta frecuencia
- Las oscilaciones rápidas podrían revelar anomalías invisibles para la señal promedio
- El sistema integra modelos de aprendizaje automático para el análisis
El problema no es solo recopilar datos, sino interpretar señales que cambian rápidamente incluso sin defectos efectivos. Una variación de la luminosidad media puede señalar una anomalía, pero algunos fenómenos se manifiestan principalmente a través de oscilaciones rápidas difíciles de distinguir.
La propuesta: separar lo lento y lo rápido
La patente de GE se centra en la descomposición de la señal en dos componentes distintas, aislando las oscilaciones de alta frecuencia que podrían contener información diagnóstica crucial.
El sistema procesa los datos recogidos durante la interacción láser-material separándolos en componentes de baja y alta frecuencia. La primera describe variaciones lentas o la evolución general de la intensidad luminosa.
La segunda conserva las oscilaciones rápidas superpuestas a la señal principal. Según Fabbaloo, que analizó el documento el 13 de octubre, esta atención a los componentes de alta frecuencia representa el elemento distintivo del enfoque.
La documentación ilustra el análisis de una traza adquirida en un intervalo de aproximadamente 350 microsegundos. Una vez separado, la señal de alta frecuencia puede estudiarse para reconocer variaciones que resultarían menos evidentes al observar solo el nivel medio.
Por qué importan las oscilaciones rápidas
El proceso LPBF comprende fenómenos muy rápidos que pueden influir en la calidad final pero escapar a los sistemas de monitoreo basados en valores medios o muestreos lentos.
El principio es relevante porque la fusión láser sobre lecho de polvo incluye fenómenos extremadamente rápidos. Estos comprenden el movimiento del baño fundido y otros eventos transitorios que ocurren en fracciones de milisegundo.
El intervalo de 350 microsegundos citado en la patente corresponde a 0,35 milisegundos, una escala temporal en la que pueden producirse inestabilidades del baño de fusión no detectables con muestreos más lentos.
El sistema propuesto integra modelos de aprendizaje automático para procesar las señales de alta frecuencia e identificar patrones asociados con anomalías. Este enfoque podría mejorar el control de calidad en tiempo real, reduciendo la necesidad de inspecciones posteriores a la producción.
Implicaciones para la industria
Si se implementa, el sistema podría aumentar la fiabilidad de la producción aditiva metálica en sectores críticos como el aeroespacial y la energía, donde GE opera desde hace décadas.
General Electric tiene una larga experiencia en la fabricación aditiva metálica para componentes de turbinas y motores. Un sistema de monitoreo más sensible podría reducir los desechos y aumentar la confianza en la tecnología para aplicaciones estructurales críticas.
La solicitud de patente no especifica si GE ya está probando el sistema en máquinas de producción. Sin embargo, la publicación del documento sugiere un interés concreto en el desarrollo de herramientas de control de calidad más sofisticadas para los procesos LPBF.
El enfoque basado en el análisis de frecuencias podría aplicarse también a otras tecnologías de fusión láser, ampliando potencialmente el impacto de la solución propuesta en el sector de la manufactura aditiva metálica.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Preguntas y respuestas
¿Qué describe la solicitud de patente de General Electric?
La solicitud US20260295679A1, titulada 'Laser Powder Bed Fusion Additive Manufacturing Anomaly Detection', describe un sistema que analiza las variaciones rápidas de la luz emitida durante la fusión láser para detectar anomalías en tiempo real. El método separa los componentes de alta y baja frecuencia de la señal óptica.
¿Cuándo se publicó la solicitud de patente y quiénes son los inventores?
La solicitud estadounidense US20260295679A1 se publicó el 1 de octubre de 2026, tras el depósito realizado el 26 de marzo de 2025. Los inventores son Scott Alan Gold y Ziyad Smoqi.
¿Cuál es el problema del control de calidad en los procesos LPBF?
En los procesos Laser Powder Bed Fusion, variaciones incluso breves en la interacción láser-material pueden desestabilizar el baño fundido y generar defectos difíciles de detectar con los métodos de monitoreo convencionales. Algunos fenómenos se manifiestan principalmente a través de oscilaciones rápidas difíciles de distinguir.
¿En qué consiste el enfoque propuesto por GE?
El sistema procesa los datos recopilados durante la interacción láser-material separándolos en componentes de baja y alta frecuencia. El componente de baja frecuencia describe la evolución general de la intensidad luminosa, mientras que el de alta frecuencia conserva las oscilaciones rápidas que podrían contener información diagnóstica crucial.
¿En qué intervalo de análisis se basa la documentación de la patente?
La documentación ilustra el análisis de una traza adquirida en un intervalo de aproximadamente 350 microsegundos. Una vez separada, la señal de alta frecuencia puede estudiarse para detectar anomalías.
