GOM专家谈 | 光学测量助力铸造行业的“智造”之路

随着我国近几年铸造行业的蓬勃发展，铸造企业对品质的要求日益增高，不管是对上游单个零件，还是下游产品装配的质量控制，要想把控产业链的每一个环节对企业而言并非易事。

如今，我们处在工业4.0时代，伴随着数字化、智能化的普及，客户对产品的设计和质量要求都有提升，尤其是铸造行业，那么我们质量检测又能为铸造行业的智能制造贡献多大的价值呢？

人物介绍：鲍鹏宇

GOM铸造行业应用专家，德国慕尼黑工业大学测量系统与传感器技术教席硕士毕业，后即加入GOM Asia任职至今，在锻铸造件的自动化三维计量应用中积累了丰富的经验。

Q：目前，中国的铸造行业处于怎样的一个发展阶段？

A：中国拥有全球最大的铸造产业，几乎贡献全球一半的铸造产值。但是，中国还存在很多技术与设备落后的小作坊，高端铸造企业占比仍较低。另外，铸造产业一直都是高污染高消耗的粗放型发展，当前，中国正处在“中国制造2025”战略规划期间， 要求铸造产业尽快实现产业升级，最终，铸造厂数量将缩减到10000家以内。另外，国家对环保的要求逐步加强，使得很多铸造厂面临着发展瓶颈，甚至因为达不到环保要求长期不能开工。因此，铸造行业的产业升级势在必行。目前，已经出现了一些大规模、现代化的铸造厂，铸造产业正朝着更加良性的方向发展。

Q：如今，市场竞争大，产品结构更加复杂，种类更多，这对铸造行业意味着什么？

A：新能源汽车为了达到更高的续航，需要实现车身整体减重。从金属材料上看，铸铝和铸镁制品比铸钢和铸铁制品更轻，更能符合减重的要求。所以，在接下来的几年内，铸铝和铸镁的整体应用将会逐渐增大。目前，很多铸造厂正朝着铸铝、铸镁转型，提高其相关产品的应用比例。在新能源汽车行业，特斯拉正引领着一体铸造技术，它在其Model Y中尝试使用了一体压铸结构件整合其后底板零部件，代替了七十多个零部件的组装，为其节省了40%的成本，大幅提高了生产效率。一体压铸将带来汽车车身工程的一场革命，也是压铸企业转型的绝好机会。许多国内的企业已经订购了超大型的压铸机，达到了六千吨、八千吨，甚至九千吨级。一体压铸的主要目的是实现结构化的压铸，产品的结构相对于传统的更加复杂，这给材料、设备和工艺，包括测量技术都提出了更高的要求。因此，铸造行业，特别是压铸行业，正在迎来全新的升级与机遇。

Q：铸造行业如何保证其产品质量？传统的检测方式有哪些局限性？

A：铸件的传统测量方法包括卡尺、塞规和通止规等已经流传了上百年。但是，它们只能进行一些关键尺寸的检测，比如孔。同时，人为操作会有很多的局限性，容易带来误差，并且增加了很多人工成本。另外，市面上使用比较多的是接触式的三坐标测量机，基本上每家铸造厂都会有。三坐标采用打点的方式，虽测量精度高，但采集到的数据有限，效率相对比较低，导致每天的测量件数有限。有些三坐标虽同时配备扫描功能，但数据质量不高。其它比较前沿的测量方法包括光学检测、工业CT和超声波等。

Q：GOM的光学检测方法在铸造行业有哪些优势？如何实现铸造工艺的全流程检测？

A：GOM测量系统采用蓝光光栅投影技术，可以在短短几分钟内获得高精度的铸件三维表面数据，支持手动、半自动以及全自动扫描。和传统的测量方式比，GOM的三维扫描系统检测效率更高，数据质量更高、更全面。除此之外，GOM自主研发适用于整个工作流程的软件 - GOM Suite, 从扫描到分析，再到生成最终结果报告，一站式解决所有测量问题。

到目前为止，GOM测量系统已被广泛应用砂型铸造、压力铸造和熔模铸造等工艺。在模样和模具制造中，有针对性地修正工模具并检测半模适配、型芯和滑块。在试模过程中，检查铸件的形状和尺寸，包括部件几何形状、材料厚度、收缩和翘曲等项目。特别值得一提的是, GOM软件拥有数字化装配功能，比如在砂型铸造中，装配的好坏直接影响铸件的材料厚度、形状和尺寸。数字化装配功能可以模拟砂型和砂芯的装配状态，从而指导铸造工艺的调整。

Q：越来越多的企业对自动化检测的需求提升，而GOM在自动化检测方面有着丰富的经验和技术优势，可否给我们介绍一下其在铸造工艺中的应用？

A：GOM在自动化检测领域已经拥有了十多年的研发和应用经验，通过和业内知名的机器人厂商合作，将我们的扫描仪固定在机器人上，实现全自动扫描。配备的GOM软件拥有虚拟测量室（VMR）功能，能够仿真模拟真实环境中的测量场景，自动完成测量路径规划，曝光时间设定等，最大化减少编程时间，无需操作人员的机器人专业编程技能。GOM的标准自动化设备ATOS ScanBox覆盖多种应用场景和零件大小。目前，在全世界拥有超过1000 台的安装量，而中国也已经超过100台。在铸造行业，不论是砂型铸造、压力铸造还是熔模铸造，我们的自动化检测都有很大的应用优势，许多知名铸造企业、整车厂等都在使用我们的产品。

以一体压铸来说，GOM已经在引领一体压铸件的全表面三维扫描技术，GOM自动化设备可以在十几分钟内完成对大型一体结构压铸件的全表面扫描，并且全自动输出报告，而三坐标则需要花费几个小时。因此，GOM 能够在帮助客户提升产品品质的同时，最大化得节约时间和人力成本，使其产品在市场上获得更大的竞争力。

最后，作为铸造业配套设备厂商，在铸造业迎来全新升级与机遇的关键时刻，我们GOM也希望为广大铸造客户提供业内领先的自动化三维计量技术，帮助各位实现从模具到产品的全工艺链测量，加快产品迭代，提供上下游完善的测量报告，更好更快地实现工艺的改进与升级。希望与各位有机会进行探讨。