手持三维激光扫描仪助力航空航天:从检测到制造的革新
手持三维激光扫描仪助力航空航天:从检测到制造的革新
手持三维激光扫描仪在航空航天领域的应用正日益广泛,其高精度、快速扫描和非接触式测量等特点,使其成为飞机检测和制造中的重要工具。本文将从逆向工程、表面检测和大型构件检测等方面,探讨其在航空航天领域的具体应用。
技术原理与优势
手持三维激光扫描仪通过发射激光束并接收反射信号,利用三角测量原理或飞行时间原理,快速获取物体表面的三维坐标数据。其主要优势包括:
- 非接触式测量:避免对精密部件造成损害
- 高精度:可达0.01mm的精度
- 快速扫描:最高可达210万次测量/秒
- 便携性:手持设计,适用于各种复杂环境
逆向工程应用
在航空航天领域,产品迭代升级速度快,对轻量化和高性能的要求高。海克斯康的RigelScan三维扫描仪在逆向工程中发挥了重要作用。
以小型直升机为例,使用RigelScan扫描整机仅需约2小时,即可获取完整的高精度3D数据。这些数据可以导入专业软件进行逆向建模,得到CAD数据,为飞机结构的优化改进及有限元模拟分析提供数字化支持。
表面检测应用
在飞机维护、修理和大修(MRO)过程中,表面缺陷检测是确保飞行安全的关键环节。蔡司的T-SCAN hawk 2手持式三维激光扫描仪在这一领域表现出色。
该设备在无损检测(NDT)检查和凹痕分析中至关重要。其操作直观,可轻松适应操作者的手部移动,适用于各种检查场景。无论是狭窄区域的精细扫描,还是大型表面的全面覆盖,都能胜任。
大型构件检测应用
对于大型航空航天构件,如空客A350的发动机唇口,检测难度更大。PRINCE手持式三维扫描仪配合MSCAN全局式测量系统,能够快速获取发动机唇口的三维数据。
空客A350的发动机唇口直径约3米,设计为圆滑过渡的变截面抛物线形状。使用PRINCE扫描仪配合全局测量系统,能够消除累积误差,快速获取精准的三维数据,为后期逆向和修复提供数据支持。
未来展望
随着激光增材制造技术在航天领域的快速发展,手持三维激光扫描仪的应用前景更加广阔。其在复杂结构检测、高性能材料评估等方面的优势,将为航天器制造带来更多的创新应用。
总之,手持三维激光扫描仪以其独特的优势,在航空航天领域发挥着越来越重要的作用。从逆向工程到表面检测,再到大型构件的精准测量,它正在为航空器制造和维护带来革命性的变化。