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)展機遇1、材料創(chuàng)新：隨著對材料的不斷研發(fā)和改進，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。

個性化定制：

代社會注重個性化和差異化，3D打印技術(shù)能夠很好地滿足個性化定制的需求。無論是個人消費品還是工業(yè)產(chǎn)品，3D打印技術(shù)可以根據(jù)個體的需求進行定制生產(chǎn)，提供更加個性化的產(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，需要對原始設(shè)計模型的尺寸、三維形貌等進行測量，以便后續(xù)核驗產(chǎn)品是否符合性能和質(zhì)量要求。此時可以通過使用光學(xué)掃描儀，如3D線激光測量儀AR系列，對模型的三維數(shù)據(jù)進行測量，以便進行后續(xù)3D打印的操作。

在3D打印過程中，有時需實時監(jiān)測產(chǎn)品尺寸變化和形狀偏差，有時還需監(jiān)測鋪料高度和打印平臺位移距離等，此時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，以便實時獲取打印產(chǎn)品的尺寸信息或者原料和平臺的位移距離，檢測是否發(fā)生偏差。若發(fā)生偏差，即可及時校準(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)是否達到設(shè)計要求與質(zhì)量要求，此時便可用以壓電陶瓷驅(qū)動的白光干涉儀，對產(chǎn)品進行表面粗糙度和微觀三維形貌進行精密測量，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，會產(chǎn)生一定的線痕，此產(chǎn)品又對平面度有著具體的要求，因此需要對塑料立方體樣件進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（SLA工藝）：

SLA工藝作為高級的增材制造工藝，主要應(yīng)用于原型設(shè)計階段，為產(chǎn)品研發(fā)提供原理驗證。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，打印平臺會向下移動，為后面的打印騰出空間。

因激光固化對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：

相對于傳統(tǒng)的透鏡制造，3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)復(fù)雜形狀的設(shè)計和制造，這意味著非球面透鏡可以更好地滿足特定的光學(xué)需求。還可以實現(xiàn)個性化定制，可以根據(jù)具體需求和要求進行定制制造，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系列精度達亞納米級。最高RMS重復(fù)性可達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500萬點云采集。白光干涉儀基于白光干涉原理，通過光干涉相位計量，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)對各行各業(yè)的應(yīng)用。