改進(jìn)增材制造中的幾何計量

來源：增材之光

國際研究人員探討了增材制造在幾何測量中的作用，以及當(dāng)前的要求和未來研究的潛力。他們的研究結(jié)果在“金屬增材制造的幾何計量”中有所概述，研究人員解釋了3D打印和增材制造工藝在制造業(yè)中將繼續(xù)產(chǎn)生的影響，包括來自DIY用戶和車庫車間的所有人，以及那些經(jīng)營大工廠的人。

創(chuàng)建更復(fù)雜的幾何形狀方面的自由度，幾何計量得益于3D打印技術(shù)。盡管增材制造相對來說還很年輕，但已經(jīng)看到令人印象深刻的影響。雖然傳統(tǒng)技術(shù)仍然統(tǒng)治著制造業(yè)，但增材制造仍然表現(xiàn)出更大的希望。

研究人員表示：“目前，增材制造還沒有百年來對精密減材技術(shù)的標(biāo)志性部件生產(chǎn)的研究成果。以下測量部件幾何結(jié)構(gòu)的原因，這就提醒我們?yōu)槭裁匆ㄟ@么多精力測量制造的部件，所有這些都適用于增材桌子，盡管在許多情況下，增材制作可以避免裝配過程。”

1972年的增材制造的一個實施例。金屬粉末（2）輸送到能量源（7 / 7a）以形成由底板（1）構(gòu)成的部件（15）

其他好處包括：
1.更好地控制制造過程。
2.提高生產(chǎn)效率。
3.減少浪費(fèi)。
4.提高能源效率。

與此同時，研究人員列出了以下確定的“中高優(yōu)先級標(biāo)準(zhǔn)化差距：”

1.特定應(yīng)用的設(shè)計規(guī)則和指南（高）。
2.表面處理能力設(shè)計指南（中）。
3.技術(shù)數(shù)據(jù)包解決形式/適合和資格要求（高）。

除此之外，研究人員還列出了以下確定的“中到高優(yōu)先級標(biāo)準(zhǔn)化差距：
1.特定于應(yīng)用程序的設(shè)計規(guī)則和指南（高）。
2.表面光潔度設(shè)計指南（中等）。
3.技術(shù)數(shù)據(jù)包處理形式/配合和資格要求（高）。
4.尺寸和公差要求（高）。
5.測量增材桌子特征，例如格子（中等）。
6.圖像精度的協(xié)議（中）。
7.內(nèi)部特征的尺寸測量（中等）。

在檢查方面，幾何公差是“關(guān)鍵的”，研究人員對增材制造設(shè)計內(nèi)容與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注以及格子和細(xì)胞材料等特征的存在以及定制的紋理和分級部件表示關(guān)注。其他研究工作集中在滿足處理前和處理后提出的一些挑戰(zhàn)，同時努力產(chǎn)生更光滑的表面并避免系統(tǒng)錯誤，遮擋和其他問題。

美國材料與試驗協(xié)會（ASTM）和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）就增材制造標(biāo)準(zhǔn)的未來發(fā)展達(dá)成的標(biāo)準(zhǔn)框架

“研究正在進(jìn)行，以最大化物體覆蓋范圍，同時最小化測量時間和測量計劃中的人工干預(yù)量。將人工智能方法整合到測量過程中顯示出前景，但需要對測量自動化，多功能性和可追溯性進(jìn)行更多研究?！毖芯咳藛T總結(jié)道，“顯然，增材制造的計量技術(shù)和系統(tǒng)面臨著重大挑戰(zhàn)，但仍有發(fā)展空間。”

一系列輕質(zhì)部件設(shè)計中的示例網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。（a）表示具有內(nèi)部重復(fù)多孔結(jié)構(gòu)的增材制造的橫截面，（b）表示符合復(fù)雜形狀的四面體晶格（在這種情況下是商用客機(jī)的部件），（c）表示晶格，拓?fù)鋬?yōu)化部分中的結(jié)構(gòu)，具有用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的內(nèi)部路由通道。

雖然3D打印和計量可能聽起來比現(xiàn)在的一些研究和開發(fā)更復(fù)雜，但其他公司正在為公司灌輸增材制造流程取得巨大成功，并在3D掃描等關(guān)鍵項目上與其他人協(xié)商并保留歷史項目，創(chuàng)建綜合計量實驗室，并進(jìn)一步檢查有效性。