Scanare 3D, inspecție și inginerie inversă pentru o componentă de agitator industrial

Descoperiți cum Buffalo Metrology a utilizat FreeScan Trak Nova pentru scanare 3D de înaltă precizie, inspecție în PolyWorks și inginerie inversă a unui capac de clarificator industrial cu diametrul de 8 picioare, utilizat în aplicații de tratare a apelor uzate.

Contextul proiectului și cerințele

Buffalo Metrology Inc., reseller autorizat SHINING 3D, a fost contractată pentru a realiza ingineria inversă a unui capac de clarificator cu diametrul exterior de 8 picioare, utilizat într-un sistem industrial de agitare.

Agitatoarele pentru clarificatoare sunt esențiale în sistemele de tratare a apelor subterane și a apelor uzate, deoarece facilitează eliminarea nămolului și a contaminanților plutitori din interiorul rezervoarelor de tratament. Din cauza încărcărilor mecanice continue și a forțelor de rotație, capacul clarificatorului integrează mai multe elemente critice pentru funcționare, inclusiv suprafețe de aliniere pentru rulmenți și poziții pentru suduri.

Obiectivele principale ale proiectului au fost:

  • Inspectarea și evaluarea unei fisuri vizibile pe suprafața conică a capacului

  • Captarea unor date dimensionale extrem de precise ale întregii componente

  • Dezvoltarea unui model CAD 3D complet pentru fabricarea unei unități de înlocuire

  • Asigurarea reproducerii cu precizie a tuturor caracteristicilor funcționale critice

Cum a oferit FreeScan Trak Nova soluția

FreeScan Trak Nova a furnizat viteza, flexibilitatea și precizia de nivel metrologic necesare pentru acest proiect de inspecție și inginerie inversă la scară mare.

Captarea datelor de înaltă precizie și generarea unui model 3D

Capacul clarificatorului a fost digitalizat într-o singură zi folosind sistemul FreeScan Trak Nova. Au fost capturate mai multe seturi de scanări din orientări diferite pentru a asigura acoperirea completă a suprafeței.

 

Avantaje tehnice cheie ale sistemului:

  • Design wireless și ușor: designul îmbunătățește manevrabilitatea în jurul pieselor industriale mari. Operatorii s-au putut deplasa liber în jurul structurii de 8 picioare fără constrângeri de cablu, crescând eficiența scanării și reducând complexitatea instalării.

  • Video Photogrammetry integrată (VPG): FreeScan Trak Nova integrează tehnologia VPG, care oferă o acuratețe volumetrică stabilă pe volume mari de măsurare. Pentru componente de dimensiuni mari, precum acest capac de clarificator, VPG asigură integritatea dimensională fără a necesita un număr mare de markeri.

  • Sistem flexibil și separabil: sistemul poate fi separat, permițând scannerului FreeScan UE Nova să funcționeze independent ca scanner portabil. FreeScan UE Nova oferă un câmp vizual foarte mare (FOV), achiziție rapidă de date și eficiență ridicată la scanarea suprafețelor extinse. Această flexibilitate a permis echipei să adapteze strategia de scanare în funcție de geometrie — utilizând modul de tracking pentru controlul general al preciziei și modul handheld pentru acoperirea rapidă a suprafețelor mari.

Modelul 3D rezultat a servit ca bază pentru inspecție, analiză inginerească și reconstrucție CAD.

Utilizarea modelului 3D pentru inspecție

Datele de scanare au fost importate în PolyWorks, unde echipa de ingineri a analizat caracteristicile dimensionale, a verificat suprafețele de aliniere și a identificat toate geometriile critice necesare pentru reproducerea exactă a componentei.

Prin combinarea mai multor fișiere mari de scanare, echipa a asigurat acoperirea completă și măsurarea precisă a piesei.

Inginerie inversă

După finalizarea procesării datelor de scanare, echipa de inginerie Buffalo Metrology a transformat mesh-ul 3D de înaltă rezoluție într-un model CAD complet detaliat al capacului clarificatorului.

În loc să copieze pur și simplu piesa deteriorată, echipa a extras toate dimensiunile critice din scanare și a reconstruit modelul CAD.

Cerințele materialelor aerospațiale: ignifugare și trasabilitate

În aerospațial, rezistența materialului nu este suficientă. Trasabilitatea și conformitatea sunt esențiale, mai ales pentru programe din domeniul apărării, guvernamental sau comercial.

 

Sidus a trecut la imprimarea componentelor structurale folosind Onyx FR, un material ignifug, și Onyx FR-A, care adaugă trasabilitate completă a materialului.

 

Marcajul „A” permite urmărirea materialului la nivel de lot până la originea producției — o cerință importantă pentru multe sisteme de calitate aerospațiale.

 

Dacă apare o fisură sau un eveniment de forfecare, inginerii pot urmări proveniența materialului, analiza cauza și implementa acțiuni corective.

 

Acest nivel de responsabilitate aliniază fabricația aditivă cu standardele industriei aerospațiale.

 

Pentru managerii tehnici responsabili de certificare și conformitate, acesta este adesea elementul lipsă în adoptarea fabricației aditive pentru aplicații structurale.

 

Markforged închide acest decalaj.

Rezultatele finale

Capacul de clarificator de înlocuire va fi fabricat dintr-un oțel carbon de calitate industrială, potrivit pentru aplicații de agitare. Alegerea materialului, considerentele structurale și acuratețea dimensională sunt toate ghidate de modelul nominal derivat din datele scanării 3D.

Buffalo Metrology va proiecta o structură ranforsată pe baza modelului nominal și a cerințelor operaționale ale sistemului de agitare. Noul design va include suporturi centrale sudate și îmbunătățiri structurale pentru a asigura că piesa poate rezista sarcinilor semnificative generate în timpul operațiunilor de amestecare.

Pentru mai multe informații:

Contactați-ne