基于三维轮廓扫描的3D打印地聚合物工作性评价方法研究

3D打印地聚合物胶凝材料的工作性评价存在方法不统一、受试验人员主观影响较大的问题,以不同水胶比的碱激发火山灰基地聚合物为墨水,在不同打印温度下制备了3D打印试件,利用三维轮廓扫描设备获取了3D打印试件表面点云数据,引入横向多线粗糙度和纵向多线粗糙度2个形态参数对3D打印可挤出性、可建造性进行了评价。研究结果表明,三维轮廓扫描法能够定量地反映3D打印试件整体的表面特征和形状特征,可对3D打印材料的可挤出性和可建造性进行更加精确的评价;对于3D打印火山灰基地聚合物,可以通过增大水胶比来提升材料的可挤出性,通过升高温度来提升材料的可建造性;当水胶比为0.32、打印温度为80℃时,材料可以达到可挤出性和可建造性的平衡,此时材料工作性能最佳。

三维轮廓扫描法测量透镜曲率半径的实验研究

三维轮廓扫描方法可通过连续扫描透镜表面三维空间形貌,拟合得到其曲率半径值。该方法具有测量精度高、可任意选定测量区域、测量力微弱、对光学表面划伤可忽略等优点。通过实验,研究了三维轮廓扫描法测量透镜曲率半径的精度,并分析了测量区域大小、扫描间距等因素对测量精度的影响。实验结果表明,该方法测量凸、凹球面透镜的曲率半径的相对重复性可达到1×10-6。

高精度非接触式三维轮廓扫描仪设计

三维轮廓扫描仪是广泛应用于微纳表面三维形貌测量的高精度设备。基于白光共焦测量技术,提出了非接触式三维轮廓扫描仪设计方案和工作原理。扫描仪由精密扫描工作台、测量系统、光学辅助系统及控制系统组成。试制的扫描仪样机垂直测量范围为(20～400)μm,分辨率10nm,水平测量范围(100×100)mm,分辨率小于1μm。实验表明,该扫描仪可实现二维轮廓曲线和三维形貌测量,具有精度高、非接触、测量快速和测量范围宽等特点,对于实现高精度非接触式三维轮廓测量具有较高的实用价值。