發布日期：2022-10-09 點擊率：45
Hy-Ten Plastics公司是美國新罕布什爾州Milford市一家年利潤500萬美元的注塑商。該公司在模制狗頸圈信號傳感系統——DogWatch System 3000的外殼的過程中遇到了難題。狗頸圈傳感器和信號接收器的外殼由兩部分組成，Hy-Ten Plastics公司使用高流動性的PC（聚碳酸酯）注塑這種外殼。在注塑過程中，最大的挑戰就在于需要用2×2組合模具一次成型4種塑料件，因此，要求兩對半殼體的配合非常精確，并通過超聲波焊接為電子元件提供防水密封。
據Hy-Ten Plastics公司的質檢經理Craig Heinselman先生介紹，因為制品的幾何結構非常復雜，從而使模塑后制品的收縮極不均勻，而且難以預測。如此不規則的收縮常常導致兩個半殼體無法緊密配合。因此，解決這一問題的唯一方法就是在設計模具的時候，事先對制品可能發生的收縮量進行充分預測，然后通過對模具的修正，以獲得尺寸精確的制件。
Laser Design公司的激光掃描儀能夠快捷、準確地繪制出制品的表面形狀圖
通過早期的試驗，Hy-Ten Plastics公司排除了原材料、模具冷卻、充模時間和速度以及填充壓力等工藝參數對收縮的影響，從而將研究重點集中到模具的型芯或型腔的設計上。
由于使用CAD/CAM軟件所進行的流動模擬操作只能預測收縮對制品尺寸的影響，而不能確定制品實際變形的程度。因此，為了測定制品的實際形狀，Hy-Ten Plastics公司使用了坐標測量機（CMM），通過一點一點地測量制品表面的位置來繪制制品的形狀圖，然后與用CAD模型做出的理想制品進行對照。通過對比二者之間的差異，設計人員能夠準確地確定型芯或型腔尺寸的修正位置和修正量。
盡管如此，當處理一個復雜的三維輪廓時，往往需要幾百萬甚至幾千萬個點才能得到準確的幾何形狀，而在制品上產生這些點要花費數周的時間。即便如此，仍然無法確定是否漏掉了產生精確表面模型所需要的一些點。
為此，Hy-Ten Plastics公司求助于Laser Design公司。Laser Design公司使用了激光掃描技術來繪制制品的幾何結構，僅僅5天時間，該公司就為各個樣品建立了表面模型，且準確率達到0.001in(1in=25.4mm)。
Laser Design公司的設計服務部經理Larry Carlberg先生說，他們使用非接觸性的、低能量的二極管激光系統來測量制件。當系統發射出的激光束掃描到制品表面時，每秒鐘可定義15000～50000個點。通常，激光可以標繪1000～2000萬個點，但是準確的分析只需要100～500萬個點即可。例如，可以在15~20min內，對一個表面積為6平方英寸的制品完成雙側掃描，準確率達±20mm。
當標繪出的點被傳送到Raindrop Geomagic公司提供的Geomagic Qualify軟件包中以后，該軟件即生成制品的詳細尺寸數據。將這一尺寸數據與原始CAD設計圖相比較，并利用這兩個數據源，可以繪制出產品表面形狀的彩色差異圖，此彩色差異圖為模具的修正提供了便利。
根據這個彩色差異圖，模具制造商花費了9天的時間調整模具，最終，Hy-Ten Plastics公司用6天時間就制造出了新的樣品。采用傳統方法時，通常要經過數月的時間并反復進行昂貴的試驗，而使用這種方法后，僅用了20天就完成了所有的工作， 對此，Carlberg說，采用激光掃描，只需要很少的時間就可以得到高質量的制品結構圖，以幫助注塑商們準確了解樣品與設計意圖的差異。雖然這樣的激光掃描系統及其軟件的費用較高，但是，快速準確地完成對模具的修改工作，這對于模塑商們來說還是很劃算的。
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