增材制造技术模型图纸(增材制造 – 把控精确数模，从源头做起)

增材制造，也就是俗称的3D打印技术，从最初的充满神秘魅力，到如今融入各行各业，已经逐步走入大众社会了。如今3D打印的技术越发趋向务实性和实用性，如何加强增材制造，克服现有技术上的难点，如何提升打印质量的同时降低打印的成本，是所有行业从业者不断努力的方向。

由于3D打印其本身是以数字模型文件为基础的，因此从源头开始把控整个流程的准确性尤为重要。只有首先获取了精确的数字模型，才能通过软件和数控系统将专用的材料按照挤压、烧结、熔融等方式进行逐层堆积，最终制造出实体的物品。

如何设计出精确的数据模型，如何确保设计的模型能完美匹配应用环境，FARO为此提供了一种高效可行的解决方法。通过激光扫描来获取原始数据，以百分百真实的现实数据，在计算机辅助设计软件中进行修改和编辑，从而得出完美匹配现实情况的数据模型，再进行打印，所制作的零件或物品就可以完美的嵌入到当前的应用环境中。

这种高精度的数据模型在众多的行业和逆向工程中都起着至关重要的作用，尤其像是军工行业。享有“同温层堡垒”大名的美式B-52轰炸机，自1955年交付使用开始服役至今，目前基于其地位的重要性，美国军方将其退役年限定在2050年，其服役生涯将达到90年。为延长轰炸机的使用年限，美方打算进行一场大修。在对B-52的大修过程中发现，飞机发动机旁通管经过多年的使用很多都已经扭曲变形并且遭到腐蚀，需要全部更新。

MSI（MissionSupport公司）作为美国国防部和几家主要商业航空公司的仓库级大修服务提供商主承接了这次的大修工作。对于零件的重建工作，从最初开始就遇上了难题。由于旧工具的精度不足以在OEM图纸的容差范围内确定关键连接点的位置，加之，制造商最初用来打造这些零件的模具已经不存在了。MSI不得不抛弃原先的硬模修复方式，尝试采用新的方式来重建部件。

在进行逆向工程之前，旁通管没有与配对部件正确对齐

解决这些问题的第一步是利用逆向工程将现有的技术数据转换为CAD格式。MissionSupport公司对可用的聚酯薄膜进行了精确的尺寸扫描。运用FaroArm，使Verisurf?CAD软件在“逆向工程模式”下工作，从而得到了旧的母模的点云剖面。然后，他们手动输入了尽可能多的现有模具图纸的数据，并最终得到了所有6种旁通管结构的3DCAD实心体模型。MSI接着对原来的装配夹具进行了校准，随后修改了旁通管本身的制造过程，最终使得CAD/CAM技术得以运用在生产流程的各个层面上。这些措施有效地解决了美国空军在现场遇到的所有关键连接点和轮廓的装配问题。

经过逆向工程的发动机旁通管结构

此外，FaroArm同时还被用来对生成的旁通管进行检测，满足其生产和QA检测需求。FaroArm作为一款便携式CMM，可以直接在生产车间使用，其精度标准可媲美传统的CMM。MSI拥有好几套测量臂，并将它们与Verisurf软件一起使用，对部件进行定位并创建轮廓和剖面。通过使用FaroArm硬件和Verisurf的CAD软件，MSI不再需要任何硬模，而是使用FARO数据将制造中的零件与完美的数字CAD标称值进行比较，从而对所有零件进行重建。

在这个案例中使用的FaroArm是来自FARO的一款便携式测量设备，以高精度和便携性服务于广泛领域。在增材制造这一技术不断发展的同时，FARO在逆向工程领域也进行着不断的探索和创新，不断更新升级产品，以满足客户对于捕获高精度水准的数据模型的需求。如今，FARO推出了首款具备全彩色扫描功能的便携式轻量级三维扫描解决方案FARO8轴DesignScanArm2.5C，可以实现产品生命周期管理（PLM）过程中的三维建模、逆向工程和基于CAD的设计应用。这款以绿色激光为特征的扫描臂能够实现全彩捕获，为点云提供全色值，且扫描速度高达600000点/秒，具有高达75微米的体积精度，能将实物以彩色数模的方式完美复制，在数字化物体和道具、没有CAD模型的情况下制造部件、开发与现有产品紧密对接的售后产品等方面表现卓越。

全彩色数据捕获

此外，FARO还推出了专为超高精度测量所打造的FARO8轴QuantumFaroArm。专为三维检测、工具认证、CAD比较、尺寸分析和逆向工程量身打造的市场上首个且唯一获得ISO10360-12:2016关节臂测量机国际标准认证的设备。通过每秒600,000点的扫描速度和先进的蓝色激光技术捕获精度极高的点云数据。为尺寸分析和三维检测提供值得信赖的高精度数据。

高精度数据捕获

FARO除了在大型部件的3D扫描捕获精确数据模型大显身手之外，FARO还为半导体行业的小型企业，实现小型零部件的扫描、逆向工作，FARO的高精度激光扫描技术能捕获准确度极高的三维点云数据，再通过功能强大的软件对数据进行处理，通过3D打印，达到完美的复制，为这些小微企业节省大笔的部件制造成本。

对于复杂形状的对象，也可以获得详细的扫描数据

当然我们能扫描的不止有硬质的工业零件，对于一些柔软的材料，比如布料，食品等这些细节纹路众多，难以直接建模的物品，在FARO的扫描下，都可以以逼真的现实细节生成点云数据模型，从而轻松地应用于3D打印中。

通过非接触式扫描快速获取逼真的数据模型

未来增材制造必将不断的进步、发展和完善，会有更多的企业和个人感受到3D打印为生产、生活带来的便利和高效。当然，在不断壮大增长的趋势下，实用性和务实性务必首当其冲，在我们越过了那些不靠谱的噱头后，最主要的还是提升增材制造整体的质量和完善流程。而FARO必将把控好增材制造流程的源头，提供精确可信的三维点云数据，便于后期在计算机辅助软件中进行修改和编辑，制造出理想的零件。

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