蔡司：三維掃描優(yōu)化3D打印的制造工藝,標(biāo)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(jiǎn)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(jī)構(gòu)。 該機(jī)構(gòu)正在研究如何處理和加工可再生原料，以實(shí)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(diǎn)是可再生原料與熱塑性塑料的復(fù)合材料的開(kāi)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(shí)際相關(guān)性，行業(yè)內(nèi)的許多公司都對(duì)該主題有極大的興趣。為了能夠通過(guò)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(biāo)稱值偏差必須是可界定的。因此Wood K plus在2016年投資購(gòu)入ZEISS COMET LƎD產(chǎn)品，使得研究人員能夠首次進(jìn)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(cè)頭，測(cè)量結(jié)果非常精確，這對(duì)在木塑復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)?biāo)稱-實(shí)際偏差進(jìn)行定性說(shuō)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(lán)光LED技術(shù)測(cè)得的三維數(shù)據(jù)的創(chuàng)新測(cè)頭。原理是使用藍(lán)光LED燈將條紋圖案投影到各個(gè)測(cè)量對(duì)象上。該圖形會(huì)沿著部件的幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲，數(shù)據(jù)被相機(jī)記錄下來(lái)。

隨后，可直觀操作的ZEISS collin3D軟件采用三角測(cè)量計(jì)算方法，建立單個(gè)攝像頭像素和工件上的點(diǎn)之間的關(guān)系。以這種方式創(chuàng)建的點(diǎn)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(cè)軟件，與三維CAD模型進(jìn)行標(biāo)稱-實(shí)際對(duì)比。

現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)設(shè)置

結(jié)果/客戶效益
只需幾個(gè)小時(shí)就能啟動(dòng)ZEISS COMET LƎD進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。因?yàn)楦鶕?jù)員工的說(shuō)法，操作“容易且直觀”，所以所有接受過(guò)培訓(xùn)的人都可以在看過(guò)ZEISS對(duì)產(chǎn)品的簡(jiǎn)要介紹后，獨(dú)立地操作3D掃描儀。經(jīng)過(guò)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(xì)點(diǎn)。由于這次詳細(xì)的ZEISS研討會(huì)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。“

奧地利Wood K plus研究機(jī)構(gòu)目前使用ZEISS測(cè)頭，用于分析三維打印元器件或用于檢測(cè)在CAD模型中定義的標(biāo)稱幾何的偏差。由于精確的測(cè)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(guò)程：即根據(jù)材料，標(biāo)稱實(shí)際偏差已經(jīng)在2-3次試運(yùn)行達(dá)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(píng)估和關(guān)聯(lián)工藝相關(guān)差異。”

測(cè)量示例

優(yōu)勢(shì)

“ZEISS COMET LƎD的性價(jià)比令人信服：我們以合理的價(jià)格得到一個(gè)高靈活度和高性能的測(cè)量系統(tǒng)。”

“我們正在尋找一個(gè)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。”

“我們使用ZEISS COMET LƎD來(lái)分析用3D打印技術(shù)制造的元器件是否與標(biāo)稱（CAD）幾何發(fā)生偏離。有了這些信息，我們會(huì)按照遵守規(guī)定的公差的方式來(lái)調(diào)整打印過(guò)程。“

“因?yàn)榭赏ㄟ^(guò)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(shí)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(bào)?！?/blockquote>

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