計量級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   584天前

當談到增材制造在生產(chǎn)中的應用時，制造商通常只關(guān)注機器本身，而忽略了整個 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，并已經(jīng)進行了多項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)導者 OGP，以探索計量級 3D 掃描儀及其提供的許多優(yōu)勢，并認為該設(shè)備對機械車間意義非凡。

計量學是測量科學，通常是檢查制造的零件以確保它們符合設(shè)計要求。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（坐標測量機）執(zhí)行，其中使用機器人通過探針反復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的解決方案，讓用戶節(jié)省時間并更加精確。這些計量級 3D 掃描儀在與增材制造相結(jié)合時特別有用。

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

計量檢驗

計量級 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)計和形式上變得越來越復雜，事實證明 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 的應用工程師Peter Genovese 解釋說：“使用 3D 掃描儀，您只需掃描整個零件，就可以獲取到零件的所有特征。如果用戶在三個月后意識到該部件的一個新特性被證明是至關(guān)重要的，您只需點擊幾下就可以更新整個檢查報告，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)行預編程的檢查程序。相反，操作員可以在創(chuàng)建檢查報告并識別感興趣區(qū)域的同時開始掃描零件，從而實現(xiàn)更高效的操作。

借助 3D 掃描儀進行逆向工程

采用計量級 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)，以復制零件并對其進行修改。我們可以從一個現(xiàn)有的部分開始，“解構(gòu)”它以了解它是如何工作的，創(chuàng)建一個副本或提出一個新版本。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行 3D 打印，或者將其導入 CAD 程序以進行進一步的改進和修改。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準的“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行分析呢？這個迭代階段可以生成幾十個甚至上百個不同的部分：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這一分析過程。計量級 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)計過程中對零件的原型和迭代進行編目可能是一個昂貴且耗時的過程。使用 3D 掃描儀使我們能夠快速準確地捕獲數(shù)據(jù)，并為未來的分析和改進提供可靠的零件歷史記錄?！?/span>

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 團隊說：“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準確的假設(shè)，但調(diào)整軟件的最可靠方法是從您在系統(tǒng)上打印的零件導入掃描數(shù)據(jù)，并允許軟件相應地調(diào)整其預測?！庇嬃考?3D 掃描儀的集成可以幫助優(yōu)化整個 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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