新技术提高了3D打印机械零件的加工速度

北卡罗来纳州立大学的研究人员展示了一种技术，允许使用3D打印技术制造金属机械零件的人在整理过程中进行自动化质量控制。这项技术使用户能够在不必将零件从制造设备中取出的情况下识别潜在缺陷，从而提高生产效率。

研究人员整合了3D打印、自动加工、激光扫描和触摸式测量技术以及相关软件，创建了一个几乎自动化的系统，用于生产符合关键公差要求的金属机械零件。

具体来说，当最终用户需要某个特定零件时，他们会打开一个包含所需零件尺寸的软件文件。然后，3D打印机使用该文件打印零件，其中包括金属支撑结构。用户随后将打印好的零件安装到整理设备上，使用支撑结构固定。此时，激光扫描器对安装的零件进行扫描以确定其尺寸。然后，一个软件程序利用这些尺寸和所需的关键公差来引导整理设备，有效地抛光零件中的任何不规则。在此过程中，整理设备调整打印零件的方向，以便触摸式机器人探针对其进行测量，确保零件的尺寸符合必要的参数。

为了测试新方法的性能，研究人员使用传统的3D打印和整理技术制造了一个机械零件，然后使用他们的新工艺再次制造了同样的零件。

研究人员指出，他们的工作重点是打印和整理包括圆形或圆柱形在内的机械零件，例如活塞。然而，这种方法也可以适用于具有其他特征的机械零件。

研究人员认为，这项工作的所有硬件都是商业上可获得的，并且他们在论文中清晰地概述了所需的软件，因此他们认为这种新方法几乎可以立即被采用并投入使用。他们还表示愿意与有兴趣在其运营中使用这一技术的合作伙伴合作。

这项工作得到了美国陆军研究办公室的支持，资助号为W911NF1910055。