Terra Quantum e Empa desenvolvem modelo de IA para previsão de soldagem a laser

Resumo Insider

• Terra Quantum e Empa desenvolveram o LP-FNO, um modelo Fourier Neural Operator que prevê campos de temperatura tridimensionais e limites de poças de fusão a partir de parâmetros de soldagem a laser.
• O modelo foi treinado em simulações de alta fidelidade de Ti-6Al-4V em potências de laser de 40–190 watts e velocidades de varredura de 0.1–1 metro por segundo.
• Uma vez treinado, o LP-FNO gera previsões 3D completas em cerca de 8 milissegundos em resolução padrão e 88 milissegundos no dobro da resolução.

COMUNICADO DE IMPRENSA — Terra Quantum, líder global em tecnologias quânticas, e Empa, os Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais, anunciaram o LP-FNO (Laser Processing Fourier Neural Operator), um modelo substituto de inteligência artificial que prevê a dinâmica tridimensional completa da poça de fusão na soldagem a laser até 100,000 vezes mais rápido do que a simulação multifísica tradicional. Removendo o gargalo computacional que há muito tempo bloqueia o controle de processos em tempo real e a implantação de gêmeos digitais no processamento industrial a laser.

O Gargalo da Simulação na Soldagem a Laser

A soldagem a laser é um processo de fabricação de precisão usado na produção aeroespacial, de dispositivos médicos e automotiva, onde o controle da poça de fusão, a zona de metal fundido encontrada sob o feixe de laser, é central para a qualidade e consistência da solda. Simulações multifísicas de alta fidelidade têm sido a principal ferramenta para entender e otimizar o processo, mas seu custo computacional tornou a aplicação em tempo real impraticável. Uma única execução de simulação usando as atuais ferramentas padrão ouro leva aproximadamente seis minutos em resolução padrão de 10 µm e mais de uma hora em resolução mais fina de 5 µm, colocando o controle de processo, a otimização de parâmetros em larga escala e a quantificação de incertezas fora do alcance dos operadores industriais.