改進增材制造中的幾何計量

來源：增材之光

國際研究人員探討了增材制造在幾何測量中的作用，以及當前的要求和未來研究的潛力。他們的研究結(jié)果在“金屬增材制造的幾何計量”中有所概述，研究人員解釋了3D打印和增材制造工藝在制造業(yè)中將繼續(xù)產(chǎn)生的影響，包括來自DIY用戶和車庫車間的所有人，以及那些經(jīng)營大工廠的人。

創(chuàng)建更復雜的幾何形狀方面的自由度，幾何計量得益于3D打印技術(shù)。盡管增材制造相對來說還很年輕，但已經(jīng)看到令人印象深刻的影響。雖然傳統(tǒng)技術(shù)仍然統(tǒng)治著制造業(yè)，但增材制造仍然表現(xiàn)出更大的希望。

研究人員表示：“目前，增材制造還沒有百年來對精密減材技術(shù)的標志性部件生產(chǎn)的研究成果。以下測量部件幾何結(jié)構(gòu)的原因，這就提醒我們?yōu)槭裁匆�花這么多精力測量制造的部件，所有這些都適用于增材桌子，盡管在許多情況下，增材制作可以避免裝配過程�！�

1972年的增材制造的一個實施例。金屬粉末（2）輸送到能量源（7 / 7a）以形成由底板（1）構(gòu)成的部件（15）

其他好處包括：
1.更好地控制制造過程。
2.提高生產(chǎn)效率。
3.減少浪費。
4.提高能源效率。

與此同時，研究人員列出了以下確定的“中高優(yōu)先級標準化差距：”

1.特定應用的設計規(guī)則和指南（高）。
2.表面處理能力設計指南（中）。
3.技術(shù)數(shù)據(jù)包解決形式/適合和資格要求（高）。

除此之外，研究人員還列出了以下確定的“中到高優(yōu)先級標準化差距：
1.特定于應用程序的設計規(guī)則和指南（高）。
2.表面光潔度設計指南（中等）。
3.技術(shù)數(shù)據(jù)包處理形式/配合和資格要求（高）。
4.尺寸和公差要求（高）。
5.測量增材桌子特征，例如格子（中等）。
6.圖像精度的協(xié)議（中）。
7.內(nèi)部特征的尺寸測量（中等）。

在檢查方面，幾何公差是“關(guān)鍵的”，研究人員對增材制造設計內(nèi)容與現(xiàn)有標準的關(guān)注以及格子和細胞材料等特征的存在以及定制的紋理和分級部件表示關(guān)注。其他研究工作集中在滿足處理前和處理后提出的一些挑戰(zhàn)，同時努力產(chǎn)生更光滑的表面并避免系統(tǒng)錯誤，遮擋和其他問題。

美國材料與試驗協(xié)會（ASTM）和國際標準化組織（ISO）就增材制造標準的未來發(fā)展達成的標準框架

“研究正在進行，以最大化物體覆蓋范圍，同時最小化測量時間和測量計劃中的人工干預量。將人工智能方法整合到測量過程中顯示出前景，但需要對測量自動化，多功能性和可追溯性進行更多研究�！毖芯咳藛T總結(jié)道，“顯然，增材制造的計量技術(shù)和系統(tǒng)面臨著重大挑戰(zhàn)，但仍有發(fā)展空間。”

一系列輕質(zhì)部件設計中的示例網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。（a）表示具有內(nèi)部重復多孔結(jié)構(gòu)的增材制造的橫截面，（b）表示符合復雜形狀的四面體晶格（在這種情況下是商用客機的部件），（c）表示晶格，拓撲優(yōu)化部分中的結(jié)構(gòu)，具有用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的內(nèi)部路由通道。

雖然3D打印和計量可能聽起來比現(xiàn)在的一些研究和開發(fā)更復雜，但其他公司正在為公司灌輸增材制造流程取得巨大成功，并在3D掃描等關(guān)鍵項目上與其他人協(xié)商并保留歷史項目，創(chuàng)建綜合計量實驗室，并進一步檢查有效性。