При внедрении 3D печати на производстве многие компании уделяют внимание только 3D принтерам, забывая про другие этапы технологического процесса. А ведь также не менее важен выбор систем автоматизированного проектирования, решений для постобработки или инструмента для контроля качества деталей. Помимо этого, весьма полезным оборудованием для аддитивного производства являются метрологические 3D сканеры. Именно поэтому мы решили посвятить этой технике нашу новую статью, где расскажем об ее характеристиках, особенностях и преимуществах.
Метрология – это наука об измерениях, которая проверяет различные детали и изделия на предмет их соответствия дизайн-проекту, эксплуатационным характеристикам и прочим критериям. По мере распространения 3D печати появляется все больше органических деталей, которые с трудом поддаются осмотру. Проверка таких деталей обычно выполняется при помощи координатно-измерительных машин. В ходе данного процесса робот измеряет форму изделий, многократно касаясь их щупом.
Этот метод доказал свою эффективность, однако он имеет и некоторые ограничения. Например, для проверки каждой детали нужно разрабатывать отдельную программу. Впрочем, на рынке сейчас доступны и более продвинутые решения, обеспечивающие высокую точность, удобство и экономию времени. Ими являются метрологические сканеры, которые отлично зарекомендовали себя в сфере аддитивного производства.
Метрология и контроль
Основное предназначение метрологических сканеров в 3D печати – это проверка готовых деталей. Современные принтеры печатают весьма сложные по своей форме и конструкции детали, а сканеры позволяет гибко и эффективно контролировать их качество. При использовании координирующих измерительных машин (КИМ) необходимо заранее знать, что именно вы хотите измерить и каким образом. Затем вам нужно написать соответствующую программу и начать сбор данных о выявленных функциях.
3D сканеры заметно упрощают и ускоряют этот процесс: с ними вы можете быстро отсканировать деталь целиком и получить доступ ко всем ее функциям. Если спустя некоторое время выяснится, что новая функция этой детали оказалась критической, то вам удастся обновить отчет о проверке в несколько кликов, даже если сами детали уже давно не выпускаются. Гибкость технологии позволяет оператору не разрабатывать отдельную программу для каждой новой детали. Вместо этого он может сканировать ее одновременно с подготовкой отчета, что заметно ускоряет и оптимизирует процесс контроля.
3D сканеры и обратная разработка
Применение 3D сканеров метрологического класса также облегчает обратную разработку (реверс-инжиниринг). Этот процесс задействуют для понимания того, как именно была изготовлена деталь путем анализа свойств, функций и структуры для ее воспроизведения и изменения. Обратная разработка весьма востребована в автомобилестроении и аэрокосмонавтике, например, для выпуска снятых с производства запчастей, чертежи к которым уже недоступны.
3D сканеры позволяют производителям легко отсканировать интересующую их деталь для создания ее трехмерной модели. Далее они могут сразу отправить эти данные в 3D принтер для печати или импортировать их в программу САПР для доработки и изменений. Комбинация 3D сканирования и аддитивных технологий позволяет существенно оптимизировать этот процесс.
Анализ и оптимизация
Одно из главных преимуществ аддитивного производства – это возможность быстрого выполнения итераций для выпуска идеальной детали, отвечающей всем технологическим нормам. С ним производители могут с легкостью изменять переменные, регулировать параметры и изменять дизайн, получая максимум выгод. В свою очередь, 3D сканер заметно ускоряет и упрощает процесс анализа этих итераций. Метрологические устройства подходят для внедрения полуавтоматических процедур контроля, позволяющих легко и быстро получать данные из десятков итераций деталей. Пользователь может собирать данные о своих образцах и оптимизировать производственный процесс на их основе.
Каталогизация прототипов и итераций деталей на этапе проектирования может быть дорогостоящим и трудоемким процессом. Использование 3D-сканера помогает быстро и точно фиксировать эти данные, предоставляя надежную историю детали для будущего анализа и уточнения. Кроме того, это оборудование позволяет оптимизировать этап печати. Отсканированные модели деталей могут быть загружены в ПО для оптимизации с целью контроля их параметров.
Среди доступных на рынке решений стоит отметить программу Live Sinter от Desktop Metal для мультифизического моделирования. Она имитирует процесс спекания деталей, напечатанных в Shop System – решении для 3D печати из металла при помощи технологии binder jetting. С ее помощью можно оптимизировать сетку, чтобы избежать ошибок печати и учесть все нюансы производства.
3D сканеры метрологического класса помогут усовершенствовать весь процесс аддитивного производства: от моделирования и печати до настройки и контроля качества деталей.
