當(dāng)談到在其業(yè)(yè)務(wù)(wù)中采用增材制造時(shí)(shí)，制造商通常關(guān)(guān)注機(jī)器本身，而不一定考慮整個(gè)(gè)3D打印工作流程。然而，CAD軟件的選擇、后處理解決方案甚至所創(chuàng )(chuàng)建零件的檢測(cè)工具都是提高生產(chǎn)(chǎn)率和有效集成這種制造方法的重要環(huán)(huán)節(jié)。SolidCAM公司特別關(guān)(guān)注這一點(diǎn)(diǎn)，并進(jìn)(jìn)行了多項(xiàng)研究，以了解哪些解決方案最適合其客戶(hù)。在此背景下，他們向檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)(lǐng)域的領(lǐng)(lǐng)導(dǎo)者OGP尋求幫助，以探索3D計(jì)量掃描儀及其提供的諸多優(yōu)(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)于機(jī)械車(chē)間而言。

計(jì)量學(xué)(xué)是一門(mén)測(cè)量科學(xué)(xué)，通常是對(duì)制造的零件進(jìn)(jìn)行檢查，以確保它們符合設(shè)計(jì)。隨著(zhù)3D打印變得越來(lái)越普遍，我們開(kāi)始看到越來(lái)越難以檢查的有機(jī)部件。此類(lèi)零件的檢查通常使用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（或CMM）進(jìn)(jìn)行，其中機(jī)器人通過(guò)探針?lè )磸?fù)接觸零件來(lái)測(cè)量零件的形狀。盡管該方法已經(jīng)(jīng)被證明了很長(cháng)(zhǎng)時(shí)(shí)間，但它有一些局限性，例如需要在開(kāi)始數(shù)據(jù)分析之前編寫(xiě)檢查程序。然而，幾年來(lái)，市場(chǎng)(chǎng)一直在提供更先進(jìn)(jìn)的解決方案，特別是可以節(jié)省時(shí)(shí)間且更加精確。這些是3D計(jì)量掃描儀，與增材制造結(jié)合使用時(shí)(shí)特別有用。

3D計(jì)量掃描儀是檢查零件的理想解決方案（照片來(lái)源：ShapeGrabber）

計(jì)量與檢驗(yàn)

計(jì)量級(jí)3D掃描儀在增材制造中最常見(jiàn)的用途之一是零件檢查。隨著(zhù)3D打印零件的設(shè)計(jì)和形狀變得越來(lái)越復(fù)雜，事實(shí)(shí)證明3D掃描儀比其他檢測(cè)方法更加靈活，并具有一些關(guān)(guān)鍵優(yōu)(yōu)勢(shì)。對(duì)于坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，有必要準(zhǔn)確了解您想要測(cè)量什么以及如何測(cè)量。然后，您必須相應(yīng)地編寫(xiě)檢查程序，以便開(kāi)始收集有關(guān)(guān)這些已識(shí)別特征的數(shù)據(jù)。

SolidCAM應(yīng)用工程師Peter Genovese補(bǔ)充道：“使用3D掃描儀，您只需掃描整個(gè)(gè)零件，就可以隨時(shí)(shí)訪(fǎng)問(wèn)其所有特性。如果用戶(hù)在3個(gè)(gè)月后意識(shí)到該部件的新特性至關(guān)(guān)重要，他們只需點(diǎn)(diǎn)擊幾下即可調(diào)整其檢查報(bào)告，即使該部件已經(jīng)(jīng)離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)(chǎng)。?這種靈活性還意味著(zhù)操作員無(wú)需先執(zhí)行預(yù)編程的檢查程序即可開(kāi)始其他操作。相反，它可以在創(chuàng )(chuàng)建檢查報(bào)告并識(shí)別感興趣區(qū)域的同時(shí)(shí)開(kāi)始掃描零件，從而有助于提高運(yùn)營(yíng)(yíng)效率。

3D打印銑刀的3D掃描數(shù)據(jù)（照片來(lái)源：SolidCAM）

使用3D計(jì)量掃描儀進(jìn)(jìn)行逆向工程

采用3D計(jì)量掃描儀還使逆向工程工作變得更加容易。此過(guò)程用于了解組件的制造方式：我們分析其屬性、功能和結(jié)構(gòu)，以便能夠復(fù)制該零件并對(duì)其進(jìn)(jìn)行修改。我們從一個(gè)(gè)已經(jīng)(jīng)存在的作品開(kāi)始，“解構(gòu)”它以了解它是如何工作的，創(chuàng )(chuàng)建一個(gè)(gè)副本或提出一個(gè)(gè)新版本。在汽車(chē)或航空航天等許多行業(yè)(yè)中，逆向工程越來(lái)越受歡迎，特別是生產(chǎn)(chǎn)現(xiàn)在不再生產(chǎn)(chǎn)或我們不再有原始計(jì)劃的備件。

借助3D掃描儀，用戶(hù)可以非常輕松地掃描他們想要復(fù)制、更改等的部分，并獲得3D模型。從那里，他可以直接進(jìn)(jìn)行3D打印，或者將其導(dǎo)入CAD軟件中進(jìn)(jìn)行細(xì)化和修改。結(jié)合3D掃描和增材制造對(duì)于提高此類(lèi)活動(dòng)(dòng)的生產(chǎn)(chǎn)率特別有意義。

分析與優(yōu)(yōu)化

增材制造的優(yōu)(yōu)勢(shì)之一是能夠多次迭代來(lái)生產(chǎn)(chǎn)滿(mǎn)足我們所有需求和標(biāo)準(zhǔn)的“完美”零件。您可以輕松調(diào)整變量、使用參數(shù)、修改設(shè)計(jì)以充分利用3D打印。如果這些操作在市場(chǎng)(chǎng)上很常見(jiàn)，那么這些迭代的分析又如何呢？這個(gè)(gè)迭代階段可以生成數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)(gè)不同的零件：他們?nèi)綰慰燜僭u(píng)估其性能？這就是3D掃描儀可以使分析過(guò)程變得更容易的地方。

3D掃描儀可用于創(chuàng )(chuàng)建半自動(dòng)(dòng)檢查例程，以快速有效地從數(shù)十個(gè)(gè)零件迭代中獲取數(shù)據(jù)。用戶(hù)可以收集樣品數(shù)據(jù)，從而對(duì)制造過(guò)程做出明智的選擇。SolidCAM增材客戶(hù)經(jīng)(jīng)理Kenny Betz繼續(xù)說(shuō)道：“在整個(gè)(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)零件原型和迭代進(jìn)(jìn)行編目可能是一個(gè)(gè)成本高昂且耗時(shí)(shí)的過(guò)程。使用3D掃描儀使我們能夠快速準(zhǔn)確地捕獲這些數(shù)據(jù)，并為未來(lái)的分析和改進(jìn)(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)(yōu)化打印階段。數(shù)字化數(shù)據(jù)可以集成到優(yōu)(yōu)化軟件中，用于優(yōu)(yōu)化要?jiǎng)?chuàng)建的零件。在市場(chǎng)(chǎng)上的解決方案中，我們可以引用Desktop Metal的Live Sinter：它是一款多物理場(chǎng)(chǎng)仿真軟件，基于金屬粉末粘合過(guò)程，模擬Shop System上打印的零件的燒結(jié)過(guò)程。它允許您優(yōu)(yōu)化網(wǎng)(wǎng)格以避免任何打印錯(cuò)誤，并考慮所需模型和零件之間可能存在的差異。

Live Sinter軟件顯示了它根據(jù)掃描數(shù)據(jù)對(duì)刀具模型所做的調(diào)整（照片來(lái)源：SolidCAM）

SolidCAM表示：“雖然模擬對(duì)打印過(guò)程和環(huán)(huán)境因素做出了相當(dāng)具體的假設(shè)，但調(diào)整軟件的最可靠方法是將已打印零件的掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入到系統(tǒng)中，并允許軟件相應(yīng)地調(diào)整其預(yù)測(cè)。

來(lái)源：3dnatives