Terra Quantum và Empa Phát Triển Mô Hình AI Dự Đoán Hàn Laser

Tóm tắt nội dung

• Terra Quantum và Empa đã phát triển LP-FNO, một mô hình Toán tử Thần kinh Fourier giúp dự đoán các trường nhiệt độ ba chiều và ranh giới vũng chảy từ các thông số hàn laser.
• Mô hình đã được đào tạo dựa trên các mô phỏng độ trung thực cao của Ti-6Al-4V với công suất laser từ 40–190 watt và tốc độ quét từ 0,1–1 mét mỗi giây.
• Sau khi được đào tạo, LP-FNO tạo ra các dự đoán 3D đầy đủ trong khoảng 8 mili giây ở độ phân giải tiêu chuẩn và 88 mili giây ở độ phân giải gấp đôi.

THÔNG CÁO BÁO CHÍ — Terra Quantum, một công ty hàng đầu thế giới về công nghệ lượng tử, và Empa, Phòng thí nghiệm Liên bang Thụy Sĩ về Khoa học và Công nghệ Vật liệu, đã công bố LP-FNO (Laser Processing Fourier Neural Operator), một mô hình trí tuệ nhân tạo thay thế giúp dự đoán động lực học vũng chảy ba chiều đầy đủ trong hàn laser nhanh hơn tới 100,000 lần so với mô phỏng đa vật lý truyền thống. Loại bỏ nút thắt tính toán vốn từ lâu đã cản trở việc kiểm soát quy trình trong thời gian thực và triển khai bản sao kỹ thuật số trong xử lý laser công nghiệp.

Nút thắt mô phỏng trong hàn laser

Hàn laser là một quy trình sản xuất chính xác được sử dụng trong các lĩnh vực hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và sản xuất ô tô, nơi việc kiểm soát vũng chảy, vùng kim loại nóng chảy nằm dưới chùm tia laser, là trọng tâm của chất lượng và tính nhất quán của mối hàn. Các mô phỏng đa vật lý độ trung thực cao là công cụ chính để tìm hiểu và tối ưu hóa quy trình, nhưng chi phí tính toán của chúng đã khiến việc ứng dụng trong thời gian thực trở nên không thực tế. Một lần chạy mô phỏng duy nhất bằng các công cụ tiêu chuẩn vàng hiện nay mất khoảng sáu phút ở độ phân giải tiêu chuẩn 10 µm và hơn một giờ ở độ phân giải mịn hơn 5 µm, khiến việc kiểm soát quy trình, tối ưu hóa thông số trên quy mô lớn và định lượng độ không đảm bảo nằm ngoài tầm với của các nhà vận hành công nghiệp.