GOM ATOS 3D检测在增材制造过程中的质量控制（上）-马路科技
增材制造的产业化仍在继续。以前，增材制造主要用于小规模的原型设计，而如今，许多行业越来越多地使用增材技术来优化工艺和配置产品。使用 3D 打印高效生产注塑模具以及在压铸中使用增材制造通常涉及具有复杂几何形状的组件。GOM 的非刚性 3D 测量系统保证了质量控制中的过程可靠性——从材料验证到 3D 扫描和使用综合 GOM 检测软件进行的最终评估。
确定材料特性
ARAMIS 系统有助于确定材料建模的材料属性。通过使用光学 3D 测量技术，您可以在变形测试中定义经典和复杂的材料属性，例如晶格参数和支撑结构。
挑战
模拟在增材制造中发挥着重要作用。大多数 3D 打印部件具有复杂的几何形状，这使得部件能够承受复杂的应力。只有模拟才能对零件在压力下的结构行为提供必要的理解。 这种模拟需要精确的材料模型。他们必须尽可能真实地模拟材料行为。
在进行材料建模之前，必须确定材料属性。如今，设计仿真模型要复杂得多，不仅需要打印过程中使用的经典材料属性，还需要其他属性，例如支撑结构的晶格参数。
所需的材料性能是通过测试程序获得的，例如拉伸、压力、弯曲、剪切和扭转测试。测试结果记录在材料卡中。
解决方案
ARAMIS 系统可帮助您有效地识别相关材料特性：工程师获得有关这些测试中在材料样品的整个表面积上产生的变形的光学和 3D 信息。这使工程师能够识别重要的材料特性，例如杨氏模量、Rp02 屈服强度、稳定性、各向异性和非线性。工程师还可以使用该系统来评估支撑结构的杆和节点上的应变场和应变分布。这反过来又使他们能够确定对 3D 打印零件很重要的晶格参数。
具有此信息的材料卡为模拟计算提供更可靠的输入参数。 这可确保：
模拟提供真实的结果，
零件是根据其特性设计的，
设计确保必要的零件安全。
结论：这个过程大大缩短了开发时间和测试运行。
好处
高效生产
准确的材料卡更好地理解从测试中获得的特性和曲线，
得益于全场测量结果逼真的模拟结果，
得益于可靠的输入参数均质替代材料的识别
基于晶格结构的简单、快速和信息丰富的模拟精确的材料模型
用于复杂的模拟减少
开发时间和测试运行
测量零件变形
GOM 的 ATOS 系统可以在工艺步骤之间对 3D 打印零件进行详细数字化，从而准确测量工艺过程中由于热处理和从构建板上移除零件而发生的变形。
挑战
3D 打印部件经过多次热处理。 这些包括回火和 HIPing。 热处理降低了零件的应力，增加了它的密度，并有助于实现最终的形状和表面。
这些类型的热处理，以及增材制造过程中的其他步骤，例如从构建板上移除零件，都会对零件的尺寸产生影响。 如果最终零件的尺寸偏差不在所需的公差范围内，那么找出偏差发生在工艺过程中的确切位置是一项挑战。 为了定位问题，必须在各个过程步骤中分析偏差。
解决方案
ATOS 系统可让您在各个工艺步骤之间有效地对零件进行数字化处理，以便跟踪发生的变形，例如在热处理前后以及从构建板上移除零件之后。 这使得可以精确检查通过内部应力发生了多少变形以及它发生在过程的哪个阶段。
在 GOM Inspect 软件中，用户可以将来自各个工艺步骤的实际数据相互比较或与目标数据进行比较。 因此，可以在整个过程中密切监控变化。 并可随时与CAD模型进行对比。
这些测量的结果可用于通过调整工艺参数设置来有效地优化工艺。 趋势分析向您展示 3D 打印部件如何随时间变化。
好处
快速地
故障排除全场测量
检查零件在各种工艺步骤中的变形趋势分析
和统计过程控制
有效的后处理
3D 打印零件通常需要重新加工以改善其功能以及它们与其他组件的连接方式。 GOM 检测软件可以分析表面缺陷、组件的来源和对齐方式，以及所做的任何更改可能导致的测量偏差
挑战
3D 打印的金属部件通常需要重新加工以赋予它们精确的功能，以便它们可以连接到其他部件。 然而，通常很难评估是否需要精加工以及如何计算复杂 3D 打印部件上多余材料的确切数量。
此外，夹紧 3D 打印零件以在 CNC 机器中进行后处理并定义原点是通常手动执行的步骤。 这使得该过程既耗时又不精确。
解决方案
光学计量和 3D 检测可以在这种情况下提供帮助。 几个例子：
在精加工阶段之前，GOM软件可以将扫描零件的表面缺陷以表面缺陷图的形式显示出来，帮助用户评估是否需要进行后处理。
零件处于夹紧状态的 3D 数字化使在 GOM Inspect 软件中定义原点和对齐变得容易。 软件将相关值传输到 CNC 铣床。
夹紧和表面精加工对零件的尺寸有影响。 因此，3D 扫描在后处理之前和之后也很有用，可以跟踪每个工艺步骤的尺寸偏差。
好处
表面缺陷的表示
可视化后处理的需求快速、精确的定义
多余的材料快速、精确的定义
处于夹紧状态的 3D 打印部件的起源
马路科技（RATC）成立于1996年，作为GOM公司在中国区经销商已长达25余年，是以三维测量、三维扫描、逆向工程以及三维打印等先进技术为导向的科技公司，客户主要来自汽车、航空航天以及消费品等产业。马路科技在大中华地区共有八个服务点，位于：北京、青岛、上海、昆山、宁波、东莞、成都、台北、台中、台南，有超过200名专家提供在地专业技术支持及服务。
