ツァイス：3Dスキャンは3Dプリントの製造プロセスを最適化し、公称値の偏差

Zeiss の高精度 3D スキャナーは、3D プリントの製造プロセスをどのように強化するのでしょうか?

Kompetenzzentrum Holz GmbH (略称 Wood K plus) は、木材および関連する再生可能な原材料に関するヨーロッパ有数の研究機関です。同研究所は、革新的かつハイテクな用途のために再生可能な原材料をどのように取り扱い、加工できるかを調査している。

木材プラスチック複合材の分野では、科学者たちは、3D 印刷技術の使用を含め、再生可能な原材料と熱可塑性プラスチック (WPC: 木材プラスチック複合材、NFC: 天然繊維複合材) で作られた複合材の開発と加工に重点を置いています。実用性が非常に高いため、業界の多くの企業がこのテーマに大きな関心を持っています。この革新的なプロセスを使用して高品質のワークピースを製造できるようにするには、3D プリント部品の CAD モデルの公称値からの偏差を定義できる必要があります。そのため、Wood K plus は 2016 年に ZEISS COMET LƎD に投資し、研究者が初めてこの種の分析を実行できるようにしました。

ソリューションと製品<br /> オーストリアの科学者たちは、Carl Zeiss Optotechnik 社の縞投影プローブを使用しましたが、測定結果は非常に正確で、木材プラスチック複合材料の分野における公称値と実際の値の偏差を定性的に記述するために「不可欠」です。

ZEISS COMET LƎD は、フリンジ投影と青色 LED 技術に基づいて 3D データを記録する革新的なタッチセンサーです。原理は、青色 LED ライトを使用して、それぞれの測定対象物にストライプパターンを投影することです。このパターンはコンポーネントの形状に沿って歪められ、そのデータはカメラによって記録されます。

直感的に操作できる ZEISS collin3D ソフトウェアは、三角測量計算を使用して、個々のカメラピクセルとワークピース上の点との関係を確立します。このようにして作成された点群は、Stl 形式の三角形メッシュに変換され、そこから 3D モデルを生成できます。次に、ZEISS Optotechnik の INSPECTplus 検査ソフトウェアを使用して、3D CAD モデルとの公称値と実際の値の比較を実行します。

オンサイトシステムセットアップ
結果/顧客メリット<br /> ZEISS COMET LƎD を実際に使用できる状態になるまでには、わずか数時間しかかかりません。従業員によると、操作は「簡単で直感的」であるため、訓練を受けたすべての担当者は、ZEISS による製品に関する簡単な説明を受けた後、3D スキャナーを独自に操作できます。数週間にわたる集中的な使用の後、ZEISS は Kompetenzzentrum Holz の従業員にシステムの詳細をいくつか提示しました。数日間にわたって行われたこの詳細な ZEISS ワークショップのおかげで、「システムの潜在能力を最大限に活用できるようになりました。」

オーストリアの研究機関 Wood K plus は現在、ZEISS タッチプローブを使用して、3D プリントされたコンポーネントを分析したり、CAD モデルで定義された公称形状からの偏差を検出したりしています。正確な測定結果のおかげで、リンツの科学者たちは、材料に応じて、2～3 回のテスト実行で公称値と実際の値の偏差が指定された許容範囲内になるように印刷プロセスを調整することができます。

さらに、従業員は ZEISS COMET LƎD を使用して、さまざまな射出成形部品をデジタル化できます。「これにより、射出成形金型で使用される材料の収縮挙動に関して、3D プリントと比較したプロセス関連の違いを以前よりもはるかに迅速に評価し、相関関係を調べることが可能になります。」

測定例の利点

「ZEISS COMET LƎD の価格性能比は説得力があります。手頃な価格で、柔軟性が高く高性能な測定システムを手に入れることができます。」

「当社は精密なデジタル化システムを探していました。ZEISS COMET LƎD は当社の要件を満たしていたため、これを選択しました。」

「当社では、3D プリント技術で製造されたコンポーネントが公称 (CAD) 形状から逸脱していないかどうかを ZEISS COMET LƎD を使用して分析しています。この情報を使用して、指定された許容範囲が遵守されるように印刷プロセスを調整します。」

「データを活用してプロセスパラメータを望ましい許容範囲に調整することで時間を節約できるため、投資する産業企業は当社の開発結果に基づいて迅速な投資回収を期待できます。」

——DI ヨゼフ・エッカー - KompetenzzentrumHolz の木材プラスチック複合材の研究者および講師