增材制造（俗稱“3D打印”），是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，通過(guò)離散-堆積使材料逐點(diǎn)逐層累積疊加，形成三維實(shí)體的新興技術(shù)。作為一種數(shù)字化的制造技術(shù)，其制造源頭——數(shù)字模型要靠3D建模來(lái)獲得。全球著名的麥肯錫報(bào)告提到——“增材制造將是決定2025年經(jīng)濟(jì)的12大顛覆技術(shù)之一”。

AtlaScan 多模式多功能量測(cè)3D掃描儀

三維激光掃描儀通過(guò)獲取原始物體的真實(shí)三維模型，可以與3D打印實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。此外，作為一種簡(jiǎn)單高效、高精度、高可靠性的三維數(shù)據(jù)獲取方式，三維掃描技術(shù)在增材制造的加工生產(chǎn)和后期檢測(cè)中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

本期案例將以三維掃描儀在增材制造生產(chǎn)檢測(cè)中的應(yīng)用為引，帶您了解三維掃描為何被稱為增材制造不可或缺的“智慧之眼”。

客戶簡(jiǎn)介:

客戶為某智能再制造企業(yè)，主要以增材制造、激光熔覆、無(wú)損檢測(cè)等再制造關(guān)鍵技術(shù)為核心，致力于再制造全套技術(shù)解決方案的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

▲磨損的管件（長(zhǎng)度1200mm，直徑280mm）

客戶有一批礦用管道設(shè)備，因長(zhǎng)期使用使得管道內(nèi)、外部都出現(xiàn)了嚴(yán)重磨損，有不同程度的劃痕或尺寸減損，客戶在對(duì)管道進(jìn)行除污、打磨、清洗后，需要給管壁增加厚度——即把一種耐磨損、抗腐蝕的金屬材料，通過(guò)激光束加熱使之直接融合在管壁內(nèi)外表面上，從而使處于報(bào)廢狀態(tài)的礦用管道設(shè)備重新達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，煥發(fā)新的生命力。

▲增材加厚的管件

掃描需求:

客戶需要在增材制造過(guò)程中，通過(guò)快速而精準(zhǔn)的三維掃描來(lái)檢測(cè)增材表面的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)（掃描精度要求0.05mm，越高越好）。

最低點(diǎn)檢測(cè)——幫助改善工藝，增加增材厚度，減少或避免打磨后出現(xiàn)凹坑的情況，從而提高增材制造的合格率；| 最高點(diǎn)檢測(cè)——幫助調(diào)整工藝，減少增材厚度，使增材制造趨向更合理的程度，從而減少增材原料成本。

▲三維掃描數(shù)據(jù)（部分示意）

▲提取截面線數(shù)據(jù)（部分示意）

將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagic Control軟件，通過(guò)截面線分析可以得到最低點(diǎn)和最高點(diǎn)數(shù)據(jù)，為增材制造的工藝調(diào)整和成本核算提供精確的數(shù)據(jù)支撐。

更多應(yīng)用

三維掃描作為“智慧之眼”為增材制造提供的數(shù)字化服務(wù)，可以貫穿于制造的全生命周期：

• 設(shè)計(jì)階段：數(shù)字化文件形式，方便設(shè)計(jì)共享，以及產(chǎn)品的定制和逆向；

• 工藝調(diào)整：通過(guò)掃描數(shù)據(jù)，可優(yōu)化加工工藝，提高效率，降低成本；

• 生產(chǎn)質(zhì)檢：通過(guò)數(shù)模比對(duì)，進(jìn)行質(zhì)量控制，提高產(chǎn)品合格率；

• 交付階段：可出具檢測(cè)報(bào)告，以數(shù)據(jù)說(shuō)話，令客戶信服。

三維掃描和增材制造是同一產(chǎn)業(yè)鏈的上下游，二者強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共同助推制造企業(yè)向著數(shù)字化、輕量化、高品質(zhì)、高效率、低成本的方向不斷突破。

3D掃描與增材制造深度融合，以綜合三維數(shù)字化解決方案，共同打造制造業(yè)的新優(yōu)勢(shì)，以顛覆性的創(chuàng)新技術(shù)，為中國(guó)智造彎道超車，搶占未來(lái)科技和產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)加油。