蔡司：三維掃描優(yōu)化3D打印的制造工藝,標稱值偏差

蔡司的高精度3D掃描儀，如何賦能3D打印的制造工藝呢？

Kompetenzzentrum Holz GmbH（簡稱Wood K plus ）是歐洲一家領(lǐng)先的木材及相關(guān)可再生原料研究機構(gòu)。 該機構(gòu)正在研究如何處理和加工可再生原料，以實現(xiàn)創(chuàng)新和高科技應(yīng)用。

在木塑復(fù)合材料領(lǐng)域，科學(xué)家的研究重點是可再生原料與熱塑性塑料的復(fù)合材料的開發(fā)與加工（WPC: 木塑復(fù)合材料和NFC: 天然纖維復(fù)合材料), 這里包含使用3D打印技術(shù)。由于其巨大的實際相關(guān)性，行業(yè)內(nèi)的許多公司都對該主題有極大的興趣。為了能夠通過這種創(chuàng)新工藝制造高質(zhì)量的工件，三維打印件CAD模型的標稱值偏差必須是可界定的。因此Wood K plus在2016年投資購入ZEISS COMET LƎD產(chǎn)品，使得研究人員能夠首次進行這種分析。               

解決方案和產(chǎn)品
奧地利科學(xué)家使用Carl Zeiss Optotechnik公司的條紋投影測頭，測量結(jié)果非常精確，這對在木塑復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)朔Q-實際偏差進行定性說明，是“不可或缺的” 。

ZEISS COMET LƎD是一種用于記錄基于條紋投影和藍光LED技術(shù)測得的三維數(shù)據(jù)的創(chuàng)新測頭。原理是使用藍光LED燈將條紋圖案投影到各個測量對象上。該圖形會沿著部件的幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲，數(shù)據(jù)被相機記錄下來。

隨后，可直觀操作的ZEISS collin3D軟件采用三角測量計算方法，建立單個攝像頭像素和工件上的點之間的關(guān)系。以這種方式創(chuàng)建的點云被轉(zhuǎn)換成Stl格式的三角網(wǎng)格，利用該網(wǎng)格可以生成3D模型。然后使用ZEISS Optotechnik公司的INSPECTplus檢測軟件，與三維CAD模型進行標稱-實際對比。

現(xiàn)場系統(tǒng)設(shè)置

結(jié)果/客戶效益
只需幾個小時就能啟動ZEISS COMET LƎD進行實際應(yīng)用。因為根據(jù)員工的說法，操作“容易且直觀”，所以所有接受過培訓(xùn)的人都可以在看過ZEISS對產(chǎn)品的簡要介紹后，獨立地操作3D掃描儀。經(jīng)過數(shù)周的密集使用，蔡司向KompetenzzentrumHolz的員工介紹了該系統(tǒng)的一些詳細點。由于這次詳細的ZEISS研討會在幾天內(nèi)舉行，“我們現(xiàn)在可以發(fā)掘出系統(tǒng)的全部潛力?！?br />
奧地利Wood K plus研究機構(gòu)目前使用ZEISS測頭，用于分析三維打印元器件或用于檢測在CAD模型中定義的標稱幾何的偏差。由于精確的測量結(jié)果，林茲市的科學(xué)家們能夠以這樣一種方式調(diào)整打印過程：即根據(jù)材料，標稱實際偏差已經(jīng)在2-3次試運行達到規(guī)定的公差范圍。

此外，員工還可以使用ZEISS COMET LƎD數(shù)字化各種注塑件?！瓣P(guān)于在注塑模具中分別使用的材料的收縮行為，這使得其與三維打印相比可以比以前更快地評估和關(guān)聯(lián)工藝相關(guān)差異。”

測量示例

優(yōu)勢

“ZEISS COMET LƎD的性價比令人信服：我們以合理的價格得到一個高靈活度和高性能的測量系統(tǒng)?！?br />
“我們正在尋找一個精確的數(shù)字化系統(tǒng)。ZEISS COMET LƎD符合我們的要求，這就是為什么我們選擇它?！?br />
“我們使用ZEISS COMET LƎD來分析用3D打印技術(shù)制造的元器件是否與標稱（CAD）幾何發(fā)生偏離。有了這些信息，我們會按照遵守規(guī)定的公差的方式來調(diào)整打印過程?！?br />
“因為可通過在數(shù)據(jù)的幫助下為所需公差調(diào)整工藝參數(shù)節(jié)省時間，投資工業(yè)公司可以預(yù)期在我們的發(fā)展成果的基礎(chǔ)上快速獲得投資回報。”

——DI Josef Ecker - KompetenzzentrumHolz公司木塑復(fù)合材料科研人員和講師