增材製造(俗稱“3D打印”),是以數字模型爲基礎,通過離散-堆積使材料逐點逐層累積疊加,形成三維實體的新興技術。作爲一種數字化的製造技術,其製造源頭——數字模型要靠3D建模來獲得。全球著名的麥肯錫報告提到——“增材製造將是決定2025年經濟的12大顛覆技術之一”。
三維激光掃描儀通過獲取原始物體的真實三維模型,可以與3D打印實現無縫對接。此外,作爲一種簡單高效、高精度、高可靠性的三維數據獲取方式,三維掃描技術在增材製造的加工生産和後期檢測中也發揮着至關重要的作用。
本期案例將以三維掃描儀在增材製造生産檢測中的應用爲引,帶您了解三維掃描爲何被稱爲增材製造不可或缺的“智慧之眼”。
客戶爲某智能再製造企業,主要以增材製造、激光熔覆、無損檢測等再製造關鍵技術爲核心,緻力於再製造全套技術解決方案的開發與産業化應用。
▲磨損的管件(長度1200mm,直徑280mm)
客戶有一批礦用管道設備,因長期使用使得管道內、外部都出現了嚴重磨損,有不同程度的劃痕或尺寸減損,客戶在對管道進行除汙、打磨、清洗後,需要給管壁增加厚度——即把一種耐磨損、抗腐蝕的金屬材料,通過激光束加熱使之直接融合在管壁內外表面上,從而使處於報廢狀態的礦用管道設備重新達到使用標準,煥發新的生命力。
▲增材加厚的管件
客戶需要在增材製造過程中,通過快速而精準的三維掃描來檢測增材表面的最高點和最低點(掃描精度要求0.05mm,越高越好)。
最低點檢測——幫助改善工藝,增加增材厚度,減少或避免打磨後出現凹坑的情況,從而提高增材製造的合格率;| 最高點檢測——幫助調整工藝,減少增材厚度,使增材製造趨向更合理的程度,從而減少增材原料成本。
▲三維掃描數據(部分示意)
▲提取截面線數據(部分示意)
將掃描數據導入Geomagic Control軟件,通過截面線分析可以得到最低點和最高點數據,爲增材製造的工藝調整和成本核算提供精確的數據支撐。
三維掃描作爲“智慧之眼”爲增材製造提供的數字化服務,可以貫穿於製造的全生命周期:
設計階段:數字化文件形式,方便設計共享,以及産品的定製和逆向;
工藝調整:通過掃描數據,可優化加工工藝,提高效率,降低成本;
生産質檢:通過數模比對,進行質量控製,提高産品合格率;
交付階段:可出具檢測報告,以數據說話,令客戶信服。
三維掃描和增材製造是同一産業鏈的上下遊,二者強強聯手,共同助推製造企業向着數字化、輕量化、高品質、高效率、低成本的方向不斷突破。
3D掃描與增材製造深度融合,以綜合三維數字化解決方案,共同打造製造業的新優勢,以顛覆性的創新技術,爲中國智造彎道超車,搶占未來科技和産業製高點加油。