法國(guó)Moules et Outillages de Bourgogne公司(以下簡(jiǎn)稱：“MOB公司”)是一家專業(yè)從事設(shè)計(jì)和生產(chǎn)熔模鑄造模具的模具制造公司。在引入GOM公司的光學(xué)3D掃描系統(tǒng)——ATOS掃描儀后，MOB公司成功地改進(jìn)了其工業(yè)生產(chǎn)流程，進(jìn)一步拓展了業(yè)務(wù)范圍，持續(xù)為客戶提供先進(jìn)且專業(yè)的模具測(cè)量服務(wù)。

作為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，MOB公司具有非常專業(yè)的熔模鑄造工藝背景。在法國(guó)和歐洲其他國(guó)家引進(jìn)此類型鑄件之初，MOB公司便已發(fā)展成熟。此后，MOB公司逐步開(kāi)始拓展其國(guó)際業(yè)務(wù)，現(xiàn)已在中東、北美、南美和土耳其等市場(chǎng)具有較大的影響力，66%的銷售額都來(lái)自于出口。MOB公司主要跨國(guó)客戶包括TurbineCasting、Howmet、PCC與CPP以及Safran。公司主要面向航空航天和能源工業(yè)市場(chǎng)。

熔模鑄造是一種金屬鑄造工藝。首先，需要用涂覆多層蠟的組件制成陶瓷模具，也稱為外殼。然后用蒸汽高壓器將蠟融化(稱為失蠟過(guò)程)，接著再用融化的金屬填充滿預(yù)先燒熱的外殼。經(jīng)過(guò)凝固和冷卻之后，外殼最終會(huì)破碎(震出過(guò)程)，并且從所需的金屬部件上剝離。在經(jīng)過(guò)全面的檢查合格后，就能夠得到正式的成品部件了。

熔模鑄造能夠制作具有極高價(jià)值的部件，這些部件功能復(fù)雜，同時(shí)符合精確的尺寸規(guī)定(精確到0.1?mm)。作為熔模鑄造領(lǐng)域內(nèi)的頂尖專家，MOB公司近期的目標(biāo)就是要為客戶提供多樣化的最新模具檢查服務(wù)，同時(shí)改進(jìn)生產(chǎn)流程，使得企業(yè)具備檢驗(yàn)所有已生產(chǎn)部件的能力。

接觸光學(xué)3D計(jì)量技術(shù)的契機(jī)

2017年，MOB公司對(duì)3D打印業(yè)務(wù)產(chǎn)生了興趣，同時(shí)開(kāi)始研究如何用更優(yōu)化的3D測(cè)量方法來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量法。在此之前，除了曾經(jīng)嘗試過(guò)一些使用速度慢、負(fù)擔(dān)重的激光掃描儀外，MOB公司對(duì)3D掃描并沒(méi)有什么了解。因此，公司一直在尋找一種新的檢測(cè)方法，既能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行100%的全面檢測(cè)，更要方便工作人員使用和操作。

“我們第一次聽(tīng)說(shuō)GOM是在2017年，當(dāng)時(shí)我們?cè)L問(wèn)了一家已經(jīng)使用了GOM掃描儀和軟件的客戶企業(yè)。此后，我們對(duì)市場(chǎng)上不同的計(jì)量掃描系統(tǒng)進(jìn)行了基準(zhǔn)化分析?！盡OB公司3D打印部門經(jīng)理Didier Simon先生說(shuō)道。

GOM掃描系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)演示給Didier Simon先生和他的同事們留下了極為深刻的印象。不久之后，在2018年的1月，Didier Simon等人參加了在Guibeville(GOM法國(guó)總部所在地)舉辦的國(guó)際鑄造行業(yè)研討會(huì)。在這次會(huì)議上，MOB公司正式?jīng)Q定引進(jìn)GOM 3D測(cè)量系統(tǒng)，并于2018年3月購(gòu)買了GOM的ATOS系列掃描儀。

操作靈活的測(cè)量系統(tǒng)

一直以來(lái)依賴于標(biāo)準(zhǔn)化的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，使得MOB公司無(wú)法向客戶提供某些特定測(cè)量服務(wù)。就測(cè)量葉片之類的復(fù)雜金屬部件而言，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)不僅耗時(shí)長(zhǎng)，且輸出結(jié)果不準(zhǔn)確。通過(guò)購(gòu)買操作簡(jiǎn)便的ATOS 3D數(shù)字掃描儀，MOB公司得以完成對(duì)不同體積大小物體的測(cè)量任務(wù)，在檢測(cè)如燃?xì)廨啓C(jī)葉片等復(fù)雜金屬部件時(shí)具有更高的靈活性。通過(guò)使用GOM測(cè)量系統(tǒng)，MOB公司成功達(dá)到了客戶期望的高效、靈活和快速反應(yīng)的效果(圖1)。

用GOM ROT640轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)合GOM掃描儀實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化測(cè)量

現(xiàn)在MOB公司可以在短短一天，有時(shí)甚至半天內(nèi)完成零件檢測(cè)工作?！坝辛耸謩?dòng)化操作的ATOS 3D掃描儀，我可以在拜訪客戶時(shí)現(xiàn)場(chǎng)展示如何檢測(cè)不同尺寸的零件。不用像其他同類產(chǎn)品那樣，需要提前花時(shí)間做一些特定的設(shè)置。”Didier Simon先生開(kāi)心地分享道，“有些零件甚至可以直接放在托盤上進(jìn)行檢測(cè)?！?/p>

“過(guò)去我們只能對(duì)零件表面逐點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)?，F(xiàn)在有了GOM 3D掃描儀，我們可以獲取到90%以上的零件表面數(shù)據(jù)?！盌idier Simon先生解釋道。不同于傳統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)每次只能檢測(cè)單個(gè)點(diǎn)，光學(xué)3D測(cè)量系統(tǒng)如ATOS 3D數(shù)字掃描儀能捕捉所檢測(cè)零件的整體表面。

使用ATOS掃描儀獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)可以即時(shí)被分析并與CAD數(shù)據(jù)直接進(jìn)行比較。與CAD數(shù)據(jù)的偏差部分通過(guò)顏色區(qū)分顯示，非常便于工作人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題區(qū)域，進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化，最終提高制造精度。

Didier Simon先生還指出，GOM的掃描儀和軟件在使用上非常簡(jiǎn)便，這也是MOB公司非?？粗氐囊稽c(diǎn)?！斑@是一個(gè)非常聰明的系統(tǒng)，幾乎不需要任何調(diào)整。在降低誤差風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，GOM系統(tǒng)提升了測(cè)量速度，使我們可以更快地得到結(jié)果。除此之外，GOM的售后服務(wù)和前期培訓(xùn)都非常專業(yè)。通過(guò)這些服務(wù)人員的幫助，我們可以快速掌握GOM設(shè)備和軟件的使用技能。這次合作對(duì)于公司而言意義非凡?！?/p>

Didier Simon先生補(bǔ)充道：“GOM Inspect軟件集合了我們想要的一切功能，尤其是在逆向工程方面。針對(duì)使用免費(fèi)版GOM Inspect軟件的客戶，我們提供檢測(cè)服務(wù)。也正因?yàn)橛心芰Λ@取全域數(shù)據(jù)圖，我們接觸到了更多新客戶?？蛻艨梢詮奈覀冞@里得到不同尺寸的金屬零件掃描圖及網(wǎng)格。然后通過(guò)免費(fèi)版軟件，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)他們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其中一些客戶甚至非常有意愿自己購(gòu)買GOM的掃描儀?！?/p>

購(gòu)入GOM 3D掃描儀，使得MOB公司能夠?yàn)榭蛻籼峁└嘈路?wù)，成功幫助公司擴(kuò)大了業(yè)務(wù)范圍。2018年，MOB公司正式進(jìn)入3D打印領(lǐng)域，并開(kāi)始使用 GOM測(cè)量系統(tǒng)來(lái)掃描打印出的部件。MOB公司目前使用ATOS 3D掃描儀來(lái)掃描金屬部件的幾何表征，同時(shí)繪制現(xiàn)有的部件3D文件，以便根據(jù)文件來(lái)對(duì)所有部件進(jìn)行逆向工程(圖2)。

正在掃描的零件

在此基礎(chǔ)上，MOB公司為客戶創(chuàng)立了一項(xiàng)叫做Opti-Mob的服務(wù)，該服務(wù)主要針對(duì)熔模鑄造過(guò)程中部件的開(kāi)發(fā)過(guò)程優(yōu)化。MOB公司將客戶以電子形式發(fā)送過(guò)來(lái)的部件3D打印出來(lái)。之后客戶將金屬部件發(fā)給MOB公司，這樣公司就可以將這些金屬部件與打印部件進(jìn)行比較，以確定一些比例參數(shù)(例如不同的收縮系數(shù)等)。然后將根據(jù)比例參數(shù)進(jìn)行調(diào)整后的部件重新打印出來(lái)，這樣客戶就能夠重新鑄造出部件了。

“GOM 3D掃描儀讓我們的掃描過(guò)程更加快捷也更加靈敏。顯然，因?yàn)楣?jié)約時(shí)間，我們獲得了更大的收益，尤其是我們還能夠提供新的服務(wù)。目前雖然我們還處于3D打印的起步階段，但是我們已經(jīng)能夠?qū)⑿马?xiàng)目進(jìn)行整合了。” Didier Simon先生開(kāi)心地分享道?，F(xiàn)如今，GOM的3D掃描儀被MOB公司運(yùn)用在多個(gè)工藝階段，包括打印模具的初次掃描、金屬部件的掃描、新的打印模型的掃描以及最終對(duì)成品的3D掃描檢查等。