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利用3D扫描仪开发超精密螺杆转子

EBARA Densan公司是EBARA Corporation旗下的全资子公司，经营范围包括风力和水力机械系统、水处理系统、环境保护系统和半导体制造设备。公司的机电一体化部门利用其长期积累的旋转机械和电气设备控制技术，开发出各种产品，如小巧而高效的紧凑化流体机械和永磁电动机。

技术难题的出现

EBARA Densan公司的机电一体化部门正在开发的在小型家用燃料电池中使用的鼓风机必须具有高效率、低成本和超长使用寿命的优点，这就要求开发出不带正时齿轮的双轴正排量螺旋式鼓风机。

图1 燃料电池鼓风机的转子和外壳

“我们使用了一个啮合装置（图1）中的两个螺杆转子。但事实上，这些叶片是精心设计的，不会相互接触。 这就要求在制造过程中进行高精度的精确铸模。”EBARA Densan公司机电一体化部门的YASUO NARUI先生表示。

除了常规的铝材料（图2）之外，转子的制造材料日益变得多样化（如热固性树脂），这使他们“很难应用我们以往在常规设计和加工方面积累的经验。” 作为一种应对措施，他们必须在早期阶段对形状进行彻底检查，并将检测出的任何缺陷反馈到冲模设计、加工和铸模流程。

图2 铝质螺杆转子

无需喷涂和贴点的3D扫描仪

EBARA Densan公司引入了柯尼卡美能达的非接触式3D扫描仪RANGE7，用于在成型阶段进行形状评估。该公司也考虑了其他品牌的扫描仪，但是这些产品需要花费太多时间来比较测量数据和CAD数据，而且无法达到公司的要求。更重要的是，高度精确的数字化对于验证超精密转子的任何铸模错误和缺陷都是必不可少的。 出于这个原因，应在无需使用防反射涂层的情况下，对铝和其他光亮材料进行扫描。