改进增材制造中的几何计量

来源：增材之光

国际研究人员探讨了增材制造在几何测量中的作用，以及当前的要求和未来研究的潜力。他们的研究结果在“金属增材制造的几何计量”中有所概述，研究人员解释了3D打印和增材制造工艺在制造业中将继续产生的影响，包括来自DIY用户和车库车间的所有人，以及那些经营大工厂的人。

创建更复杂的几何形状方面的自由度，几何计量得益于3D打印技术。尽管增材制造相对来说还很年轻，但已经看到令人印象深刻的影响。虽然传统技术仍然统治着制造业，但增材制造仍然表现出更大的希望。

研究人员表示：“目前，增材制造还没有百年来对精密减材技术的标志性部件生产的研究成果。以下测量部件几何结构的原因，这就提醒我们为什么要花这么多精力测量制造的部件，所有这些都适用于增材桌子，尽管在许多情况下，增材制作可以避免装配过程。”

1972年的增材制造的一个实施例。金属粉末（2）输送到能量源（7 / 7a）以形成由底板（1）构成的部件（15）

其他好处包括：
1.更好地控制制造过程。
2.提高生产效率。
3.减少浪费。
4.提高能源效率。

与此同时，研究人员列出了以下确定的“中高优先级标准化差距：”

1.特定应用的设计规则和指南（高）。
2.表面处理能力设计指南（中）。
3.技术数据包解决形式/适合和资格要求（高）。

除此之外，研究人员还列出了以下确定的“中到高优先级标准化差距：
1.特定于应用程序的设计规则和指南（高）。
2.表面光洁度设计指南（中等）。
3.技术数据包处理形式/配合和资格要求（高）。
4.尺寸和公差要求（高）。
5.测量增材桌子特征，例如格子（中等）。
6.图像精度的协议（中）。
7.内部特征的尺寸测量（中等）。

在检查方面，几何公差是“关键的”，研究人员对增材制造设计内容与现有标准的关注以及格子和细胞材料等特征的存在以及定制的纹理和分级部件表示关注。其他研究工作集中在满足处理前和处理后提出的一些挑战，同时努力产生更光滑的表面并避免系统错误，遮挡和其他问题。

美国材料与试验协会（ASTM）和国际标准化组织（ISO）就增材制造标准的未来发展达成的标准框架

“研究正在进行，以最大化物体覆盖范围，同时最小化测量时间和测量计划中的人工干预量。将人工智能方法整合到测量过程中显示出前景，但需要对测量自动化，多功能性和可追溯性进行更多研究。”研究人员总结道，“显然，增材制造的计量技术和系统面临着重大挑战，但仍有发展空间。”

一系列轻质部件设计中的示例网格结构。（a）表示具有内部重复多孔结构的增材制造的横截面，（b）表示符合复杂形状的四面体晶格（在这种情况下是商用客机的部件），（c）表示晶格，拓扑优化部分中的结构，具有用于结构健康监测的内部路由通道。

虽然3D打印和计量可能听起来比现在的一些研究和开发更复杂，但其他公司正在为公司灌输增材制造流程取得巨大成功，并在3D扫描等关键项目上与其他人协商并保留历史项目，创建综合计量实验室，并进一步检查有效性。