Сегодня отечественные промышленники вплотную столкнулись с задачей импортозамещения по причине антироссийских санкций и действующих запретов на импорт техники и компонентов. Сейчас выживание компании, продукция которой включает зарубежные компоненты, полностью зависит от замещения деталями российского производства или дружественных нам стран.
Однако можно производить в России компоненты, на которые отсутствует конструкторская и технологическая документация. В современных условиях это можно сделать именно с помощью реверс-инжиниринга.
Задачи, которые решаются с помощью обратного проектирования
- разработка или восстановление утерянной конструкторско-технологической документации на изделия и/или оснастку для их производства,
- оптимизация сложных сборок с целью их агрегации в единое изделие,
- производство запасных частей по моделям цифрового склада (ТОиР),
- усовершенствование изделий для увеличения их функциональных и ресурсных свойств,
- анализ продукции конкурентов для разработки и изготовления собственных изделий и внесения важных конструктивных дополнений.
Нюансы в применении 3D-сканирования
Работа по обработке цифровых данных чаще всего осуществляется конструктором, инженером-расчетчиком и технологом в соответствующем программном обеспечении.
Она включает:
- фильтрацию,
- триангуляцию в полигоны,
- твердотельное параметрическое моделирование или создание поверхностей,
- оптимизацию модели,
- подготовку чертежной документации по стандартам ЕСКД,
- разработку технологии.
Фильтрация данных в “облаке точек” (вся совокупность собранной информации) используется для исключения лишних или избыточных точек, которые могут появиться в процессе многократного сканирования одного и того же участка методом наложения. Аналогично тому, как художник рисует картину, много раз проводя кисточкой по определенному участку полотна для лучшей плотности цвета. Также можно назначить отсканированному объекту распределение точек согласно сложности и размеру геометрических элементов. Например, плоские поверхности или цилиндрические отверстия нуждаются в меньшем объеме данных, а сложные криволинейные поверхности – в большем.
После данной операции выполняют триангуляцию – аппроксимацию поверхности треугольными пластинами с обязательной бесшовной стыковкой между собой. Это нужно сделать для работы в CAD и получения математически описываемых поверхностей с их качественным сопряжением друг с другом. Либо для твердотельного моделирования с последующим получением технологии обработки в CAM для ЧПУ-оборудования.
Часто заказчик задается вопросом: нужно ли развивать эту компетенцию у себя в компании или довериться профессионалам, давно работающим в бизнесе? Здесь можно дать следующие советы.
- Предприятия, у которых имеются разовые заказы, а отсутствие необходимого изделия не влечет за собой остановку конвейера или производства. Для них подойдет услуга 3D-сканирования. Она может ограничиться сканированием требуемых деталей в офисе исполнителя или на территории заказчика. В последнем случае исполнитель прибывает к заказчику с собственным 3D-сканером, сопутствующим оборудованием и аксессуарами. После сканирования, которое выполняется от 1 часа, данные обрабатываются инженером с получением требуемого объема информации. Это занимает от 1 дня до 1-2 недель в зависимости от сложности работ.
- Предприятия, которым крайне важна ритмичность работы их собственного оборудования с системой его прогнозной аналитики, включая машинное обучение. Для них рекомендуется осуществлять рутинную оцифровку всех ответственных деталей, формирование цифрового склада и предиктивное изготовление деталей.
И вот здесь следует отметить важную связку, которую часто используют опытные интеграторы и пользователи – 3D-сканирование плюс аддитивное производство.
Классификация 3D-сканеров
Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент сканеров с различными точностными характеристиками, размерами сканирования и возможностью захвата цветных или сложно регистрируемых поверхностей.
В самом общем представлении сканеры бывают стационарными – в том числе с поворотным столом – и ручными. В свою очередь они подразделяются на оптические, структурированного подсвета или лазерные, а также с системой фотограмметрии. Работу многих сканеров можно автоматизировать с помощью их фиксации на робота-манипулятора, в том числе кобота, а объекта измерения – на вращающийся стол. В этом случае получается многоосевая система сканирования, способная производить работы самого широкого назначения.
Для качественного сканирования сложных и крупных объектов с блестящими или светоотражающими поверхностями используются специальные одноразовые или многоразовые позиционные маркеры. А также матирование с помощью спреев, в том числе самоисчезающих.
Профессиональные 3D-сканеры
SCANTECH KSCAN20 - достойный и доступный представитель лагеря “оцифровщиков”. Настоящий комбайн, справедливо нашедший широкое применение в различных отраслях промышленности.
Сканер может работать с использованием двух режимов.
- Первый режим с повышенной глубиной резкости для больших объектов позволяет проецировать на поверхность 7 красных взаимноперпендикулярных лазерных линий плюс 1 дополнительную линию.
- Второй режим – Hyperfine. Он использует 5 параллельно проецируемых синих лазерных линий. Рекомендован для сканирования небольших и высокодетализированных объектов с фиксацией мельчайших деталей с разрешением 10 мкм.
Преимуществом этой модели является встроенная система фотограмметрии, которая значительно расширяет область сканирования до 2500 мм × 3000 мм и повышает объемную точность до 0,035 мм/м.
Также востребованными являются метрологические сканеры с лазерной маской, отслеживающим трекером и контактной портативной КИМ.
Контрольно-измерительная оптическая система Scantech TrackScan-P22 предназначена для сканирования объектов больших размеров.
Возможности КИМ используются, например, для проверки отверстий, ответственных поверхностей и конструктивных элементов деталей. При этом обеспечивается высокая точность измерения и повторяемость в одной точке до 0,030 мм. TrackScan-P22 может обходиться без маркеров, сокращая при этом общее время проведения измерений и трудоемкость процесса.
В настоящее время, ввиду санкций, наиболее востребованными являются 3D-сканеры российского и китайского производства. Они удовлетворяют требованиям санкционной политики, имеют превосходные технические характеристики, высокую эргономику, быстрые сроки поставки, и что самое важное – вполне доступную стоимость.
Заключение
С помощью 3D-сканеров решается вопрос с оцифровкой деталей, созданием электронного склада и их изготовлением по требованию. А посредством 3D-принтера и ряда вспомогательных устройств можно оперативно производить детали из этого склада, которые в какой-то момент времени потребовались для ТОиР.
В этом случае вопрос производства решается в самые кратчайшие сроки, без необходимости содержания оснастки и заготовок широкой номенклатуры на своем складе. Современное цифровое производство должно быть гибким, быстрым, сосредоточенным на минимальных площадях, не зависящим от логистики и работы с крупными неповоротливыми поставщиками. Цех с 3D-сканерами и 3D-принтерами является его олицетворением.
Если у вас остались вопросы по реверс-инжинирингу, мы готовы на с радостью на них ответить.
Записаться на консультацию можно по электронной почте Stanok@topstanok.ru, через чат на сайте или по телефону: 8 (800) 500-33-91.
Было полезно? 👍
Подписывайтесь на наш канал, чтобы быть в курсе последних новостей аддитивных технологий!
⚙Ваш TopStanok