隨著油田開發進入中后期，對鉆井成本的控制要求越來越高。PDC鉆頭具有使用壽命長、機械鉆速快的特點，越來越多的應用到鉆井作業中。在一些深井作業中，也開始使用PDC鉆頭代替牙輪鉆頭，因此對于PDC鉆頭的技術水平和質量穩定性提出了更高的挑戰。三維激光掃描技術為前沿的高新技術，將此技術應用到PDC鉆頭產品研發中，會大大提高PDC鉆頭的技術含量和質量穩定性，具有很高的應用價值。

面臨的問題

北京某鉆頭制造廠家從國外引進一款新的PDC鉆頭，該鉆頭不易磨損，使用壽命較長，經過分析，新引進鉆頭的材質與之前該客戶生產的并無差異，客戶認為是外形的因素導致了使用壽命較短，因此希望獲取該鉆頭的CAD模型，便于后期進行有限元分析和加工生產。

我們的方案

PDC鉆頭設計技術要求較高，冠部形狀及切削齒空間位置復雜，用一般的測量設備難以測量，給PDC鉆頭檢驗和制造帶來很多不便，因此該廠家通過客戶的介紹找到北京中顯，希望我們給出方案解決問題。中顯工程師經過分析，提出使用CREAFORM HandySCAN BLACK Elite+Geomagic Design X解決方案，CREAFORM三維掃描儀具有便攜性好，精度高等優點，它的自定位技術使我們在掃描大型工件時無需進行工件移動，解決了客戶的問題。

具體操作

1.使用HandySCAN BLACK Elite進行掃描，獲取三維數據如下圖：

掃描數據

2.使用Geomagic Design X進行逆向建模，建模結果如下圖：

逆向設計結果

3.使用Geomagic Design X的體偏差功能對逆向結果進行檢測，檢測結果通過色譜圖展示，如下圖：

檢測逆向結果

CREAFORM三維掃描儀掃描速度快、高分辨率的特點，極大的提高了我們的數據采集效率和數據的精度。Geomagic Design X的自動估算圓角、輪廓功能便于我們進行逆向建模，提高了工作效率，體偏差功能可以實時通過色譜圖顯示逆向數模與掃描數據的偏差，實時進行調整。

HandySCAN 3D BLACK Elite激光掃描儀的三大特點

1、可靠性、分辨率

 不論測量安裝質量以及用戶經驗如何，HandySCAN 3D 始終可實現精 確測量，同時提供高分辨率和可追蹤結果。以動態參考為特點，掃描儀和部件都可在測量期間移動，且可以確保掃描高質量。

 ? 精度：0.025 mm

 ? 體積精度：0.020 + 0.040 mm/m (0.0008 in + 0.0005 in/ft)

 ? 驗收測試依據：VDI/VDE 2634 第3部分ISO 17025 認證實驗室

 ? 細節高分辨率

2、便攜性

本手持式 3D 掃描儀是一款獨立操作的設備，無需使用三腳架或外部跟蹤設備即可操作可裝入小型手提箱、隨處攜帶、在任何環境條件下 使用，性能不會受到影響。

 ? 輕量：0.94 kg (2.1 lb)

 ? 自定位和動態參考

 ? 可裝入手提箱

 ? 將其帶到任何所需的地方

3、更快的 3D 掃描流程

 HandySCAN 3D 掃描儀以多條激光十字線和自動網格生成為特點，可實現從安裝、掃描到存檔的快速工作流。

 ? 直接可用的文件

 ? 高測量速率：高達 1,300,000 次測量/秒

 ? 11條激光十字線，掃描區域廣

 ? 快速安裝：安裝運行可在2分鐘內完成