Scanare 3D către CAD la Forma 3D: inginerie inversă pentru rotoare de pompă scoase din fabricație, cu Artec Leo

Provocare: Generarea unor modele CAD precise pentru rotoare de pompă scoase din fabricație, cu suprafețe reflectorizante dificil de capturat și geometrii complexe ale paletelor.

 

Soluție: Artec Leo, Artec Studio, SOLIDWORKS

 

Rezultat: O rețea 3D închisă, fără goluri, pentru fiecare rotor, care a putut fi remodelată în CAD și turnată în bronz la o turnătorie. Piesele de schimb au fost repuse în funcțiune, iar clientul dispune acum de un model digital pe care îl poate reutiliza ori de câte ori apare o defecțiune.

 

De ce Artec 3D? Designul portabil și fără fir al scannerului Artec Leo, precum și feedbackul în timp real, permit capturarea pieselor din orice unghi, în condițiile unui atelier, și verificarea acoperirii complete înainte de începerea procesării datelor. Rezoluția, precizia și viteza lui Leo îl fac potrivit și pentru proiecte de inginerie inversă desfășurate într-un ritm susținut: scannerul poate fi utilizat fără repoziționări frecvente și fără compromisuri în privința preciziei.

Cu sediul în Queensland, Australia, Condamine Drilling oferă servicii de foraj, soluții pentru irigații și servicii pentru pompe în întreaga regiune. La fel ca multe companii din aceste domenii, aceasta se bazează pe echipamente de pompare robuste, aflate în exploatare de mulți ani, uneori chiar de zeci de ani. În timp, desenele tehnice originale ale unor componente ale pompelor s-au pierdut, iar producătorii nu mai pot furniza piese de schimb.

 

În căutarea unei alternative, Condamine a contactat Forma 3D. Compania oferă servicii de scanare 3D pentru industria auto, producție, construcții și alte domenii, utilizând Artec Leo, un scanner 3D portabil performant, furnizat de Qubic, ambasadorul Artec din Australia.

 

Inițial, compania a dorit să analizeze posibilitatea imprimării 3D a pieselor de schimb. După ce s-a stabilit că imprimarea 3D nu era o soluție potrivită din cauza cerințelor privind presiunea, dinamica fluidelor și rezistența la uzură, Forma 3D a propus o altă abordare: generarea unor modele CAD care să poată fi fabricate cu ajutorul utilajelor consacrate.

 

Inginerie inversă cu Artec Leo

Rotoarele de pompă au adesea geometrii complexe, precum canale interne și palete curbate, ceea ce le face dificil de digitizat. Suprafețele lucioase pot îngreuna scanarea 3D, deoarece reflectă fasciculele laser în timpul capturării, iar modelarea manuală este lentă și predispusă la erori. Deoarece profilele interne ale paletelor sunt esențiale pentru performanța pompei, Condamine avea nevoie de o soluție versatilă și fiabilă.

 

Din acest motiv, compania a ales Artec Leo, un scanner 3D fără fir, complet autonom, ideal pentru capturarea pieselor în ateliere mici, fără a fi necesară conectarea la un laptop. Dispozitivul oferă feedback în timp real, permițând verificarea calității scanării și a acoperirii. Acest lucru este deosebit de valoros în ingineria inversă, deoarece zonele neacoperite din geometriile complexe devin vizibile, de regulă, abia în etapa de procesare.

După ce a fost selectată pentru acest proiect, Forma 3D a folosit Leo pentru a scana o serie de rotoare. Acestea nu ar fi încăput într-un scanner 3D de birou, însă Leo, fără cabluri, putea fi manevrat cu ușurință în jurul pieselor de diferite dimensiuni. Timpul era, de asemenea, un factor important: dispozitivul, care captează 35 de milioane de puncte pe secundă, a scanat toate piesele rapid, fără o pregătire sau o calibrare îndelungată.

 

„Precizia și rezoluția scannerului Artec Leo au fost potrivite pentru dimensiunile acestor rotoare. Acestea erau suficient de mari încât un scanner de birou să fi necesitat repoziționări ample, dar suficient de mici pentru ca Leo să le captureze eficient, cu un număr redus de scanări pentru fiecare piesă”, a explicat Harry Tighe, tehnician la Forma 3D. „Viteza lui Leo a fost importantă și din punct de vedere practic. Aveam de scanat mai multe rotoare, de dimensiuni diferite, așa că aveam nevoie de un flux de lucru eficient și repetabil.”

 

De la scanarea 3D la turnare

 

După capturare, datele scanării au fost procesate în Artec Studio. Funcția Global Registration a fost utilizată pentru a alinia cu precizie fiecare cadru și a le reuni într-un nor de puncte unitar. Apoi, cu ajutorul algoritmului Sharp Fusion al software-ului, datele au fost combinate într-o rețea poligonală foarte detaliată și închisă, fără goluri. Modelul digital reda toate suprafețele rotorului cu un nivel ridicat de detaliu și a putut fi trimis direct pentru reproiectare în SOLIDWORKS.

Condamine Drilling a transmis modelele rezultate direct unei turnătorii, unde rotoarele au fost turnate în bronz. Ulterior, piesele turnate în stare brută au fost prelucrate mecanic, finisate și repuse în funcțiune. Înainte de a contacta Forma 3D, Condamine nu avea o soluție viabilă pentru înlocuirea pieselor defecte, scoase din fabricație. Toate opțiunile convenționale ajunseseră într-un impas, iar scanarea 3D urmată de conversia în CAD era singura soluție.

 

În cele din urmă, scanarea 3D cu tehnologia Artec a schimbat radical procesul în ceea ce privește viteza, precizia, repetabilitatea și accesibilitatea. Fluxul de lucru complet durează acum doar o fracțiune din timpul necesar măsurătorilor manuale și redesenării și oferă mai multă încredere în precizia dimensională. Leo capturează gemeni digitali fideli, care pot fi transmiși furnizorilor ori de câte ori sunt necesare piese de schimb.

 

O soluție scalabilă pentru echipamentele învechite

 

Pentru Forma 3D, acest proiect confirmă eficiența fluxului său de lucru de la scanare 3D la CAD în mediul industrial și demonstrează că acesta poate genera rezultate cu o recuperare rapidă a investiției (ROI). Modelul 3D final a putut fi transmis direct unui furnizor, fără intervenția unui inginer. Același proces poate fi replicat în numeroase alte industrii în care piesele de schimb nu mai sunt disponibile.

„Provocarea cu care s-a confruntat Condamine Drilling nu este unică”, a concluzionat Tighe. „Există un număr foarte mare de utilaje și sisteme învechite ale căror desene originale s-au pierdut, ai căror producători nu mai există sau ale căror lanțuri de aprovizionare cu piese de schimb au dispărut complet. Scanarea 3D și ingineria inversă oferă o soluție practică și scalabilă.”

 

Până acum, proiectarea digitală era accesibilă în principal companiilor cu capacități interne de inginerie și producție. În prezent, aproape oricine poate apela la scanarea 3D și poate obține date fiabile, cu aplicații practice. Forma 3D identifică un potențial semnificativ pentru serviciile sale în industria minieră, agricultură, infrastructura de apă și industria grea — oriunde există proiecte care necesită inginerie inversă pentru geometrii complexe.

 

Ori de câte ori lanțurile de aprovizionare ale producătorilor de echipamente originale (OEM) sunt întrerupte, echipamentele au depășit perioada în care documentația lor mai este disponibilă sau piesele nu se mai găsesc, scanarea 3D oferă o soluție potrivită pentru digitizarea și dezvoltarea modelelor existente. Orice utilizator de echipamente vechi poate beneficia de această tehnologie. Condamine este doar cea mai recentă companie care și-a creat un depozit digital de modele pentru inventarul de piese de schimb — și cu siguranță nu va fi ultima.

Pentru mai multe informații:

Contactați-ne