智能工厂解决方案：复合材料测量分析

在过去的十年中，复合材料制造业实现了显著的增长：自2010年以来，全球对碳纤维增强聚合物（CFRP）材料的需求以每年11.98%的速度增长，2019年全球总需求量超过140 000吨。预计未来几年，这一增长率将继续保持在10%至13%之间。

推动复合材料零件生产和使用的两个关键行业是汽车和航空航天。在这些领域，复合材料通过降低车辆/部件的重量来降低油耗和二氧化碳排放。考虑到这些目标，CFRP材料大批量应用正在上线，其驱动力是提供更高的强度重量比、更好的耐腐蚀性、更高的设计灵活性和更易加工性。

为有效识别复合材料的缺陷，确保产品性能，海克斯康为客户提供了一系列复合材料测量分析方案，能有效协助用户改善加工工艺，提高产品质量，降低生产成本，具体方案包括：

•复合材料缺陷测量方案

Apodius 2D、Apodius 3D为代表的复合材料测量系统，通过高性能、高分辨率的影像系统，准确获取复合材料的纤维方向和角度，从而对复合材料 (特别是碳纤维材料) 的缺陷测量和分析提供了可靠的解决方案。

应用于复合材料加工的各个阶段，同时支持半成品和成品的尺寸检测与缺陷测量，如果将测量数据输出，还可以用于复合材料的仿真分析，能够有效提高和优化仿真结果，加强产品性能预测的准确性。

•复合材料制件大尺寸测量方案

以Leica AT930/AT960、AT403、ATS600为代表的绝对激光跟踪仪，具有测量尺寸大、测量精度和效率高、安装和操作便捷、支持实时跟踪测量等一系列优点，对大尺寸复合材料制件测量具有超大测量范围，极佳的便携性能，可在各种车间现场环境下实现轻松测量，配合高性能激光扫描测头，支持复材制件复杂曲面的逆向测绘与对比测量。即使是高亮、高暗的零件表面，都能直接进行激光扫描而无需处理。

小孔特征也是各种大型制造部件中常见的组成单元，特别是在航空航天领域。现有的检测方式速度慢，精度也不够准确，如何以高效的方式实现该类特征的快速检测，是用户所面临的巨大挑战。

图4-55 Leica跟踪仪AAC小孔特征自动化批量检测方案

APODIUS 绝对相机系统 (AAC)，专为快速实现小孔特征的自动化批量检测而设计，可直接安装在机器人手臂上或集成到加工设备中，能快速、精确地完成测量，适用于包括铝、钛及碳纤维复合材料制件的测量。

•复合材料修复蓝光测量方案

伴随着复合材料制件的生产和应用，产品损坏和维修不可避免，如何快速、精确、经济地完成复合材料制件的维修和修补，也成为用户关心的一大话题。

海克斯康为此推出的复合材料修复蓝光测量解决方案，能够有效提高修复精度和修复效率，节省操作时间。

基于BLAZE 600蓝光系统特性，为复材修复提供了快速准确的现场测量工具，流程概要如下，帮助用户大大提高了修复速度、难度和精度，节省了人工、时间和成本，能实现材料使用的最佳优化。

图4-59 蓝光拍照测量系统所参与的复材修复流程

海克斯康完善的计量产品组合，从硬件到软件，为复合材料的缺陷检查、复合材料零部件的尺寸控制乃至复合材料零部件的修复提供了完善的解决方案。同时，来自海克斯康贯穿设计工程、生产制造以及计量检测领域的专业技术和方案在确保复合材料表面和部件的高质量生产方面，从物理部件定义和分析到虚拟部件预测和模拟，都具备专业技术和方案，以便在这一新兴领域为客户的技术创新保驾护航。