3D打印又稱“增材制造”、“三維打印”、“積層制造”，是快速成型技術(shù)的其中一種，是通過逐層打印的方法制造物體的先進(jìn)技術(shù)。隨著科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，3D打印技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代制造業(yè)中的一項(xiàng)重要工具。那么，精密測量技術(shù)在3D打印領(lǐng)域充當(dāng)著一個(gè)什么樣的角色呢？

一、3D打印的原理

3D打印的原理非常簡單，是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀的塑料、非金屬或金屬等可粘合的材料，通過逐層打印的方法來制造物體。這種逐層打印的方法使得3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的制造，而傳統(tǒng)的制造方法很難達(dá)到同樣的效果。通過3D打印，我們可以打印出各種各樣的產(chǎn)品物體，包括零件、模型、原型、醫(yī)療器械、航天結(jié)構(gòu)件等等。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在汽車制造、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、藝術(shù)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

二、3D打印技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇1、材料創(chuàng)新：隨著對(duì)材料的不斷研發(fā)和改進(jìn)，3D打印技術(shù)可以使用的材料種類越來越多。除了傳統(tǒng)的塑料、金屬和陶瓷材料外，還有生物材料、復(fù)合材料等新材料的應(yīng)用，為各行各業(yè)提供了更多的選擇。

2、工業(yè)制造：

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，3D打印技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。3D打印技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率、降低成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更加復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造。

3、生物醫(yī)療：

3D打印技術(shù)在醫(yī)療和健康領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。通過3D打印技術(shù)，醫(yī)生可以為患者制作個(gè)性化的醫(yī)療器械、假體以及生物材料等，降低治療成本、提高治療效果和患者的生活質(zhì)量。

個(gè)性化定制：

代社會(huì)注重個(gè)性化和差異化，3D打印技術(shù)能夠很好地滿足個(gè)性化定制的需求。無論是個(gè)人消費(fèi)品還是工業(yè)產(chǎn)品，3D打印技術(shù)可以根據(jù)個(gè)體的需求進(jìn)行定制生產(chǎn)，提供更加個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)。三、3D打印領(lǐng)域的精密檢測需求

在3D打印之前，需要對(duì)原始設(shè)計(jì)模型的尺寸、三維形貌等進(jìn)行測量，以便后續(xù)核驗(yàn)產(chǎn)品是否符合性能和質(zhì)量要求。此時(shí)可以通過使用光學(xué)掃描儀，如3D線激光測量儀AR系列，對(duì)模型的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，以便進(jìn)行后續(xù)3D打印的操作。

在3D打印過程中，有時(shí)需實(shí)時(shí)監(jiān)測產(chǎn)品尺寸變化和形狀偏差，有時(shí)還需監(jiān)測鋪料高度和打印平臺(tái)位移距離等，此時(shí)均可將位移傳感器如光譜共焦位移傳感器AP系列等，集成到3D打印設(shè)備中，以便實(shí)時(shí)獲取打印產(chǎn)品的尺寸信息或者原料和平臺(tái)的位移距離，檢測是否發(fā)生偏差。若發(fā)生偏差，即可及時(shí)校準(zhǔn)、調(diào)整打印參數(shù)，確保打印出來的物體尺寸、形貌等參數(shù)符合預(yù)期目標(biāo)。在3D打印完成后，需要檢測打印產(chǎn)品的尺寸、形狀、表面粗糙度、平整度等參數(shù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求與質(zhì)量要求，此時(shí)便可用以壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的白光干涉儀，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行表面粗糙度和微觀三維形貌進(jìn)行精密測量，確保產(chǎn)品的質(zhì)量符合要求。以下是優(yōu)可測精密測量儀器及傳感器在3D打印領(lǐng)域的檢測案例。

（1）優(yōu)可測3D線激光測量儀AR-7000系列檢測3D打印塑料立方體樣件：

因3D打印原理上是通過逐層打印堆積材料來制造物體的，會(huì)產(chǎn)生一定的線痕，此產(chǎn)品又對(duì)平面度有著具體的要求，因此需要對(duì)塑料立方體樣件進(jìn)行線痕的三維形貌分析與平面度的測量。

平面度=154.364μm

（2）優(yōu)可測光譜共焦位移傳感器AP-5000系列配合液體3D打印機(jī)（SLA工藝）：

SLA工藝作為高級(jí)的增材制造工藝，主要應(yīng)用于原型設(shè)計(jì)階段，為產(chǎn)品研發(fā)提供原理驗(yàn)證。液體3D打印過程中需要一層層地鋪料，鋪完一層用激光去固化光敏鋪料，然后繼續(xù)鋪下一層。每一層打印完成后，打印平臺(tái)會(huì)向下移動(dòng)，為后面的打印騰出空間。

因激光固化對(duì)激光照射到物體表面的距離極其敏感，所以打印過程中需要管控每次鋪料的高度，此時(shí)光譜共焦位移傳感器AP系列即可集成到3D打印設(shè)備當(dāng)中，用于監(jiān)測液體鋪料的高度。

（3）優(yōu)可測白光干涉儀AM-7000系列檢測3D打印非球面透鏡：

相對(duì)于傳統(tǒng)的透鏡制造，3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的設(shè)計(jì)和制造，這意味著非球面透鏡可以更好地滿足特定的光學(xué)需求。還可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制，可以根據(jù)具體需求和要求進(jìn)行定制制造，而傳統(tǒng)的透鏡制造則往往需要大批量生產(chǎn)，因此3D打印制造非球面透鏡比傳統(tǒng)透鏡制造具有更大的靈活性和高效性。

3D打印非球面透鏡表面粗糙度和曲率半徑測量

（4）優(yōu)可測白光干涉儀AM-7000系列檢測3D打印金屬樣件：

3D打印金屬樣件的表面粗糙度測量優(yōu)可測白光干涉儀AM-7000系列精度達(dá)亞納米級(jí)。最高RMS重復(fù)性可達(dá)0.002nm，搭配大量程壓電陶瓷器件，最高掃描速度400μm/秒。3200Hz加以業(yè)內(nèi)首創(chuàng)SST+GAT算法，可瞬間完成最高500萬點(diǎn)云采集。白光干涉儀基于白光干涉原理，通過光干涉相位計(jì)量，任意放大倍率下均可獲得小于1nm的檢測精度。涵蓋市場上通用的國際標(biāo)準(zhǔn)測量工具，高效率輕松分析3D數(shù)據(jù)，從容應(yīng)對(duì)各行各業(yè)的應(yīng)用。