3D扫描快速解决模具维修问题

总部位于宾夕法尼亚州伊利市的Accudyn是一家拥有25年历史的家族企业，主要从事定制注塑模具和模具制造，为汽车、建筑、医疗器械、重型卡车和越野车行业生产高度工程化的塑料零件。公司自2012年起开始在内部制造注塑模具。

Accudyn引以为豪的是，公司不断投资以增强能力，从而提高业务效率和成本竞争力。例如，该团队成功使用了各种二维视觉和光基测量系统，但随后决定是时候在公司内部获取三维扫描技术了。

Accudyn销售与业务开发副总裁Don Stolarski说：“在找到精度在0.0005英寸以内且价格合理的投资组合后，我们在去年年底购买了一台Keyence VL-500 3D扫描仪。这项技术为我们提供了另一种测量和验证新零件的选择，提高了我们计量团队的测量效率。然而，Stolarski并未料到这项技术会成为 Accudyn模具维修过程中必不可少的工具。”

无数据的破损模具

2010年，当另一家供应商无法继续满足客户需求时，客户将快速卡入式软管接头的注塑模具转让给Accudyn。与转移模具的常见情况一样，注塑模具的设计文件和图纸在转移过程中无法获得。当时，这并没有构成太大的挑战，因为模具只需要良好的预防性维护、排气、顶出扩展和新的浇口衬套，就能生产出满足客户即时要求的零件。

然而，零件质量开始下降，因为模具所使用的磨蚀性材料导致模具普遍磨损。"今年年初，模具到了极限，迫使我们不得不采取措施。Stolarski解释说："我们无法再生产出能在客户的最终装配中形成可靠密封的零件。

过去，计量团队会在内部使用基于触发式探针的坐标测量机 (CMM) 和其他量具对模具的型腔进行物理测量，从而收集有关模具的一般信息。这一测量过程需要数天时间才能完成，然后需要手动转化为CAD/打印设计，供工程师进行全面审查。

Stolarski说：“在两周的最后期限内，模具需要进行大量工作来修复型腔中明显的磨损。在没有任何原始模具设计或图纸的情况下，使用传统测量方法进行逆向工程是不可能的，因为这不仅耗时，还会危及客户的运营。”

 
3D扫描如何拯救？
为了确定如何加快获得 "优质 "数据以支持模具维修，Accudyn团队转而使用3D扫描技术来分析模具和测量型腔。

“我们希望在扫描中确定的最重要细节是型腔几何形状的圆度或椭圆度，因为这些尺寸会导致零件出现功能问题。使用坐标测量机生成型腔尺寸需要在模具的每个半圆区域的多个位置手工测量几十个点，以接近型腔钢的表面。这需要几天时间。”Stolarski解释说。

3D扫描使Accudyn能够在几小时内精确呈现整个模具的表面区域。这项技术的精确性促进了逆向工程流程的简化，并消除了完全重新设计的需要。

3D扫描仪可在数秒内收集数百万个数据点，创建全面的点云或网格模型。这种精确的非接触式方法可实现快速高效的检测，捕捉传统测量工具难以捕捉的复杂细节。一旦注塑模具向上放置在扫描仪平台上，软件就会自动调整以捕捉详细的图像和测量值，因此只需最少的监督。

Stolarski 补充说：“我们的工程团队将3D扫描数据与应用了收缩技术的零件模型重叠，突出了我们需要重点修复的位置。然后，我们向客户介绍了焊接和插入空腔的计划。他们很快就批准了维修。”

根据扫描数据开发的表面被传输给模具设计师，他利用这些表面为模具型腔生成新的设计。最后，有了CAD模型，模具车间在一天左右的时间内就开发出了刀具路径和电极，以方便维修。

Stolarski 说：“我们现在拥有的逆向工程能力通过3D扫描得到了增强，这有助于我们保持客户的模具能够生产出高质量的注塑部件。”

最终，三维扫描减少或消除了逆向工程过程中最具挑战性的步骤：获得必须进行逆向工程的模具部件的准确数据。如今，3D扫描技术通过更快地应对模具维修挑战，继续帮助Accudyn将风险降至最低。