Métrologie optique: la clé du contrôle qualité dans la fabrication additive

Métrologie optique: la clé du contrôle qualité dans la fabrication additive

Bien que l'impression 3D existe depuis un certain temps, elle n'est que récemment arrivée à maturité, car les fabricants réalisent que la technologie peut être utilisée pour plus que du simple prototypage. En fait, aujourd'hui

Les concepteurs et fabricants surmontent désormais les limitations de fabrication avec l'impression 3D

De nos jours, les technologies d'impression 3D peuvent produire rapidement des objets fonctionnels et très complexes à partir de centaines de types de matériaux différents

Cependant, bien que la fabrication additive ait définitivement changé la façon dont les produits sont fabriqués et offre une polyvalence sans précédent, des problèmes d'inspection et de contrôle de la qualité demeurent néanmoins. Comment les équipes de contrôle qualité peuvent-elles vérifier si des objets aux formes complexes sont fabriqués conformément à l'intention de conception d'origine, aux spécifications techniques et aux normes requises? Et tandis que les nouvelles imprimantes 3D sont conçues spécifiquement pour la fabrication additive afin d'assurer une répétabilité de qualité pour les longs cycles de production, quelles sont les solutions pour atténuer les défauts et les déchets de matériaux?

C'est là que les scanners 3D entrent en jeu. Les scanners 3D sont un moyen sans contact pour caractériser rapidement les surfaces des objets afin de tester et contrôler la qualité des pièces. Les tests non destructifs utilisant une lumière cohérente peuvent détecter de minuscules défauts, découvrir quand les matériaux s'écartent de la norme, mesurer et signaler les problèmes de surface, etc. Contrairement aux méthodes plus manuelles, y compris les machines de mesure de coordonnées, les scanners 3D portables

Les scanners 3D portables peuvent détecter de minuscules défauts sans nécessiter une configuration difficile

Les derniers modèles rassemblent des millions de mesures en quelques secondes, fournissant automatiquement les résultats dans un logiciel d'interprétation. Le Creaform HandySCAN NOIR™| Elite, par exemple, propose des caméras haut de gamme, la technologie laser bleu et des algorithmes avancés pour des mesures rapides de qualité métrologique. Il s'agit d'un scanner portable, utilisable dans n'importe quel environnement et sur n'importe quelle surface. Il capture 1,3 million de points par seconde, générant automatiquement un jumeau maillé 3D de l'objet numérisé.

La numérisation 3D portable haute résolution apporte l'inspection à la ligne de production. Ces nouvelles solutions optiques introduisent des concepts innovants comme l'auto-positionnement et le référencement dynamique, qui permettent au dispositif de mesure d'être verrouillé en continu sur la pièce par une liaison optique. Un logiciel d'accompagnement spécialisé transforme ces millions de points en modèles de maillage 3D cohérents, facilement intégrables dans d'autres outils logiciels selon les besoins.

La numérisation et l'impression 3D combinées optimisent l'ensemble du processus de fabrication.

Passer de la numérisation 3D à l'impression 3D permet de tester plus rapidement la qualité. La recherche montre que les problèmes de contrôle qualité varient en fonction du processus d'impression 3D utilisé, du nombre de copies réalisées en une seule production, etc. Le gauchissement est un problème, par exemple, dans les produits thermoplastiques avec des formes rectangulaires horizontales allongées mais pas autant pour les formes verticales. Une telle déformation n'est généralement pas trouvée dans la première partie imprimée, mais se produit lorsque l'imprimante est utilisée pendant de longues périodes. De tels problèmes ne sont pas simples à prévoir; le potentiel d'écart par rapport à la norme est un problème en quatre parties de la marque et du modèle de l'imprimante 3D; le matériel utilisé; la méthode d'impression 3D spécifique; et la durée du cycle de production.

La compression du temps est une raison importante pour laquelle les fabricants se tournent vers la fabrication additive, il est donc important que le temps gagné avec la numérisation 3D haute résolution ne soit pas™ logiciel faisant partie de la suite de numérisation 3D. Il automatise le processus de configuration et d'exécution d'un dimensionnement géométrique complet et de la tolérance (GD

Rationalisez l'ensemble du processus d'inspection avec une solution complète et intégrée

Le HandySCAN BLACK est prêt à l'emploi pour créer de nouveaux processus de contrôle qualité pour la fabrication additive. Les données numérisées converties en un maillage 3D dans VXinspect peuvent être exportées vers une variété de produits logiciels d'ingénierie et de modélisation de pointe, y compris diverses solutions géomagiques de systèmes 3D; Logiciel InnovMetric PolyWorks; Dassault CATIA V5 et SOLIDWORKS; PTC Creo; Siemens NX et Solid Edge; et Autodesk Inventor, Alias, 3ds Max et Maya. Le scanner est configuré pour calculer le positionnement sur la base de cibles réfléchissantes afin de garantir la précision quel que soit l'environnement. La taille des pièces peut aller de 0,05 mètre à 4 mètres avec une résolution de mesure de 0,05 mm.

Tous les processus de fabrication traditionnels incluent désormais un contrôle qualité intégré; il n'y a pas encore de processus couramment acceptés pour le contrôle qualité dans la fabrication additive. Les principales agences de normalisation nationales et internationales travaillent sur un ensemble commun de lignes directrices, mais les derniers détails adaptés à tous les processus de fabrication additive sont dans des années. Pour l'instant, l'inspection numérique à l'aide de la numérisation 3D permet aux fabricants progressifs de créer des flux de travail d'inspection internes, reproductibles et précis pour leurs projets de fabrication additive. L'ensemble des données recueillies grâce à la numérisation 3D sera essentiel dans la création d'algorithmes d'apprentissage en profondeur de l'intelligence artificielle, nécessaires pour faire passer le contrôle qualité de la fabrication additive au niveau supérieur.

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