計(jì)量級3D掃描儀：零件檢測和制造受控的理想選擇

魔猴君  行業(yè)資訊   530天前

當(dāng)談到增材制造在生產(chǎn)中的應(yīng)用時(shí)，制造商通常只關(guān)注機(jī)器本身，而忽略了整個(gè) 3D 打印工作流程。然而，為創(chuàng)建的零件選擇CAD 軟件、后處理解決方案或檢測工具是提高生產(chǎn)率和有效集成增材制造方法的重要環(huán)節(jié)。SolidCAM尤其重視這一點(diǎn)，并已經(jīng)進(jìn)行了多項(xiàng)研究以了解哪些解決方案最適合他們的客戶。為了覆蓋到整個(gè)3D打印生產(chǎn)流程，他們求助于檢測設(shè)備行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者 OGP，以探索計(jì)量級 3D 掃描儀及其提供的許多優(yōu)勢，并認(rèn)為該設(shè)備對機(jī)械車間意義非凡。

計(jì)量學(xué)是測量科學(xué)，通常是檢查制造的零件以確保它們符合設(shè)計(jì)要求。隨著 3D 打印變得越來越普遍，我們開始看到越來越多的有機(jī)部件變得越來越難以檢查。像這樣的零件檢查通常由 CMM（坐標(biāo)測量機(jī)）執(zhí)行，其中使用機(jī)器人通過探針反復(fù)接觸零件來測量零件的形狀。雖然這種方法早已被證明是有效的，但它有一些局限性，例如需要在開始數(shù)據(jù)分析之前編寫檢查程序。然而，幾年來，市場一直在提供更先進(jìn)的解決方案，讓用戶節(jié)省時(shí)間并更加精確。這些計(jì)量級 3D 掃描儀在與增材制造相結(jié)合時(shí)特別有用。

△計(jì)量級3D 掃描儀是零件檢測的理想選擇（圖片來源：ShapeGrabber）

計(jì)量檢驗(yàn)

計(jì)量級 3D 掃描儀在增材制造中最常見的用途之一是零件檢測。隨著 3D 打印部件在設(shè)計(jì)和形式上變得越來越復(fù)雜，事實(shí)證明 3D 掃描儀比其他檢測方法更加靈活，并提供一些關(guān)鍵優(yōu)勢。使用 CMM，您需要事先準(zhǔn)確了解您想要測量的內(nèi)容以及測量方式。然后您需要相應(yīng)地編寫您的檢查程序，然后可以開始收集有關(guān)這些已識別特征的數(shù)據(jù)。

SolidCAM 的應(yīng)用工程師Peter Genovese 解釋說：“使用 3D 掃描儀，您只需掃描整個(gè)零件，就可以獲取到零件的所有特征。如果用戶在三個(gè)月后意識到該部件的一個(gè)新特性被證明是至關(guān)重要的，您只需點(diǎn)擊幾下就可以更新整個(gè)檢查報(bào)告，即使這些部件早已不在你的身邊?！?/span>

這種靈活性還意味著操作員可以優(yōu)于任何其他的操作，率先執(zhí)行預(yù)編程的檢查程序。相反，操作員可以在創(chuàng)建檢查報(bào)告并識別感興趣區(qū)域的同時(shí)開始掃描零件，從而實(shí)現(xiàn)更高效的操作。

借助 3D 掃描儀進(jìn)行逆向工程

采用計(jì)量級 3D 掃描儀也有助于逆向工程研發(fā)。此過程用于了解零件的制造方式：分析零件的屬性、功能和結(jié)構(gòu)，以復(fù)制零件并對其進(jìn)行修改。我們可以從一個(gè)現(xiàn)有的部分開始，“解構(gòu)”它以了解它是如何工作的，創(chuàng)建一個(gè)副本或提出一個(gè)新版本。在汽車或航空航天等許多行業(yè)中，逆向工程越來越受歡迎，特別是用于生產(chǎn)如今不再生產(chǎn)或原始圖紙不再可用的備件。

得益于 3D 掃描儀，用戶可以非常輕松地掃描感興趣的部分以獲得 3D 模型。從那里，他們可以直接對模型進(jìn)行 3D 打印，或者將其導(dǎo)入 CAD 程序以進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和修改。3D 掃描和增材制造的結(jié)合可以大大提高這些工作的生產(chǎn)率。

△3D 打印銑刀的 3D 掃描數(shù)據(jù)（圖片來源：SolidCAM）

分析與優(yōu)化

增材制造的優(yōu)勢之一是能夠快速迭代以生產(chǎn)滿足我們所有需求和標(biāo)準(zhǔn)的“完美”零件。我們可以輕松調(diào)整變量、調(diào)整參數(shù)并修改設(shè)計(jì)以充分利用 3D 打印。話雖如此，如果這些操作在市場上很常見，那么如何讓對這些迭代進(jìn)行分析呢？這個(gè)迭代階段可以生成幾十個(gè)甚至上百個(gè)不同的部分：用戶如何快速評估他們的表現(xiàn)？ 3D 掃描儀則可以有效促進(jìn)這一分析過程。計(jì)量級 3D 掃描儀可用于創(chuàng)建半自動檢查程序，以快速有效地從數(shù)十個(gè)零件迭代中獲取數(shù)據(jù)。用戶可以收集有關(guān)他的樣品數(shù)據(jù)，從而對制造過程做出合適的調(diào)整。

SolidCAM 的增材客戶經(jīng)理Kenny Betz 解釋說：“在設(shè)計(jì)過程中對零件的原型和迭代進(jìn)行編目可能是一個(gè)昂貴且耗時(shí)的過程。使用 3D 掃描儀使我們能夠快速準(zhǔn)確地捕獲數(shù)據(jù)，并為未來的分析和改進(jìn)提供可靠的零件歷史記錄。”

3D 掃描儀還有助于更好地優(yōu)化打印階段。掃描的數(shù)據(jù)可以集成到用于優(yōu)化零件的優(yōu)化軟件中。在市場上的不同解決方案中，Desktop Metal的 Live Sinter 是其中的一個(gè)典型代表：它是一種多物理仿真軟件，可以模擬在金屬粘合劑噴射解決方案 Shop System 上打印的零件的燒結(jié)過程。它允許優(yōu)化網(wǎng)格以避免打印錯(cuò)誤，并考慮在燒結(jié)過程中可能改變零件的所有因素。

△LiveSinter 軟件顯示了它根據(jù)掃描數(shù)據(jù)對面銑刀模型所做的調(diào)整（圖片來源：SolidCAM）

SolidCAM 團(tuán)隊(duì)說：“雖然模擬對打印和燒結(jié)過程以及環(huán)境因素做出了一些相當(dāng)準(zhǔn)確的假設(shè)，但調(diào)整軟件的最可靠方法是從您在系統(tǒng)上打印的零件導(dǎo)入掃描數(shù)據(jù)，并允許軟件相應(yīng)地調(diào)整其預(yù)測?！庇?jì)量級 3D 掃描儀的集成可以幫助優(yōu)化整個(gè) 3D 打印過程；從建模和打印到優(yōu)化和檢查。將此類系統(tǒng)納入您的制造生態(tài)系統(tǒng)可以顯著提高公司在整合增材制造方面的成功率。

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