數(shù)字化鑄造之路，先臨三維高精度3D視覺掃描推動全流程效率與質(zhì)量躍升

作為一種前沿的尺寸測量和數(shù)字建模方案，高精度3D視覺技術(shù)正深度應(yīng)用于古老的鑄造工藝領(lǐng)域。從模具制造到鑄件整修，從成品質(zhì)量把關(guān)到新品迭代優(yōu)化，高精度3D視覺技術(shù)與各個環(huán)節(jié)的創(chuàng)新融合，展示出加速鑄造行業(yè)實現(xiàn)質(zhì)量與效率躍升的強大動力。

全流程尺寸質(zhì)量控制
鑄造是一項多工序集成的制造工藝，要求從模具制造至產(chǎn)品成型的每一環(huán)節(jié)都要進行精準的尺寸檢測。這樣全流程的尺寸質(zhì)量控制，是鑄件品質(zhì)的堅實保障。

模具尺寸檢測
模具的內(nèi)部腔體形狀精準復刻了待生產(chǎn)鑄件的尺寸與結(jié)構(gòu)，是鑄件成型的直接工具。模具自身的尺寸質(zhì)量決定了最終鑄件的形狀與尺寸精度，因此，對模具進行嚴格的尺寸檢測是鑄造過程質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

△FreeScan Trak Pro2 進行三維掃描

傳統(tǒng)的模具檢測手段主要依賴人工測量和接觸式檢測技術(shù)，這些方法不僅效率低，而且對模具的不規(guī)則曲面及內(nèi)部復雜結(jié)構(gòu)覆蓋不足。相比之下，高精度工業(yè)3D掃描儀以非接觸、無損、全面的尺寸測量能力顯著提升了模具驗收的精度與效率。

以FreeScan Trak Pro2這類大范圍跟蹤式激光三維掃描系統(tǒng)為例，在對大型鑄件的消失模進行檢測時，該系統(tǒng)實現(xiàn)不粘貼標志點的激光三維掃描，高效流暢地獲取消失模完整三維數(shù)據(jù)，大幅縮減了三維尺寸檢測所需的時間，為后續(xù)鑄件澆筑生產(chǎn)流程節(jié)約了時間資源。

△三維掃描數(shù)據(jù)

加工余量控制
針對精密零部件的制造，鑄件往往作為初成型的毛坯存在，通常需要通過切削、打磨等手段，對鑄件進行精細化加工，以消除毛坯鑄件的尺寸偏差和表面缺陷。
這類經(jīng)過深加工的鑄件，其尺寸精度直接影響到與其他組件的裝配吻合度以及整個系統(tǒng)的運作效能。因此，精準控制加工余量，防止因加工過度或加工不足引發(fā)的尺寸偏差，對確保此類鑄件的品質(zhì)至關(guān)重要。

FreeScan UE Pro憑借其高精度、高效率和高便攜性的優(yōu)勢，能夠直接在機床上對毛坯鑄件進行尺寸檢測。

△直接在機床上進行三維掃描

借助三維掃描儀獲取的數(shù)據(jù)，工作人員可精準預(yù)估并調(diào)控加工余量，在確保加工成品質(zhì)量可靠的同時，也避免了原材料浪費和加工工時冗余，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率的雙重提升。

△獲取的三維點云數(shù)據(jù)

△加工余量測量

鑄件尺寸檢測
成品質(zhì)量檢測是鑄造質(zhì)量控制的收尾環(huán)節(jié)。將高精度工業(yè)3D掃描儀獲取的三維數(shù)據(jù)導入檢測軟件，與原始設(shè)計圖紙對比，即可量化所有不符合規(guī)范的部分，生成直觀、翔實的檢測報告。這種可視化的檢測結(jié)果，不僅保證出廠鑄件達到嚴格的質(zhì)量標準，還為用戶提供了可追溯的審核依據(jù)。

△三維掃描

△尺寸檢測報告

值得一提的是，針對鑄件內(nèi)腔檢測的特殊需求，可對鑄件進行切割，使其內(nèi)腔暴露，再分別捕獲各個部分的三維數(shù)據(jù)。完成掃描后，借助先臨三維配套軟件強大的數(shù)據(jù)處理能力，實現(xiàn)內(nèi)腔斷面數(shù)據(jù)的無縫拼接與融合，構(gòu)建出完整的內(nèi)腔三維模型，保證鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的全方位尺寸檢測。

△切割鑄件

△內(nèi)腔掃描數(shù)據(jù)

產(chǎn)品設(shè)計迭代優(yōu)化
鑄件的三維數(shù)據(jù)不僅是尺寸質(zhì)量控制的依據(jù)，也是產(chǎn)品優(yōu)化的重要反饋。

一方面，先臨三維的高精度工業(yè)3D掃描儀可以快速獲取鑄件三維數(shù)據(jù)，為大量尺寸檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析提供支持，進而揭示鑄件設(shè)計上的潛在問題，如結(jié)構(gòu)不合理致使加工困難、公差分配不當導致裝配困難等。

△三維掃描過程

另一方面，利用三維掃描獲取的數(shù)據(jù)，可對現(xiàn)有鑄件進行高精度建模。以增壓器渦殼的新品優(yōu)化設(shè)計為例，設(shè)計師可以基于這一3D數(shù)模進行局部修改、結(jié)構(gòu)調(diào)整或者性能優(yōu)化。這種基于實物數(shù)據(jù)的迭代設(shè)計，相較于從無到有的設(shè)計方式，大幅提高了設(shè)計的針對性和成功率。

△產(chǎn)品設(shè)計過程截圖