Введение
Вы являетесь экспертом в области 3D-сканирования в литейном производстве и литейной промышленности? Не пропустите недавний вебинар Брюса!
Брюс - менеджер по работе с клиентами компании SHINING 3D, имеющий опыт использования измерительных инструментов в литейном производстве и литейной промышленности. В этом вебинаре он рассказывает о различиях между традиционными производственными инструментами и 3D-сканированием. Брюс также приводит примеры использования метрологических 3D-сканеров и рассказывает о том, каких результатов можно достичь.
Воспользовавшись его советами и рекомендациями, вы будете готовы выбрать лучший метрологический 3D-сканер для своих нужд.
Традиционные средства измерения и их ограничения
Литейное производство и формовка являются жизненно важными для производства, обеспечивая важнейшие компоненты практически для всех отраслей промышленности. Будь то автомобильная, аэрокосмическая, строительная промышленность или производство потребительских товаров, большинство изделий прошло через литейное производство и формовку.
В этих процессах задействовано множество ручных инструментов. Брюс упоминает, что традиционные методы измерения в промышленности всегда включают в себя стальную линейку, кронциркуль, штангенциркуль и калибр.
Преимущества традиционных измерительных инструментов заключаются в том, что они просты в использовании, недороги, обеспечивают немедленное получение результатов измерений и не требуют батарей.
Однако использование таких инструментов требует много времени и при неправильном прочтении или использовании может привести к получению неточных результатов. По мере развития промышленности, требующей все большей точности, эти инструменты порой оказываются не в состоянии адаптироваться к более жестким требованиям.
Поэтому многие предприятия прибегают к использованию трехмерных измерительных инструментов, таких как КИМ (координатно-измерительные машины) и трехмерные лазерные сканирующие манипуляторы. Эти инструменты обеспечивают большую точность и устраняют некоторые риски, связанные с ручными измерениями.
Тем не менее, КИМ и лазерные 3D-сканеры имеют и свои недостатки. Они требуют значительных первоначальных инвестиций и могут измерять только то, что находится в пределах их досягаемости. Для КИМ это означает, что она может измерять только то, что помещается в ее раму. Для лазерной измерительной руки - это длина ее руки.
Промышленные координатно-измерительные машины имеют ряд дополнительных ограничений. Они требуют высоких эксплуатационных расходов, в том числе и потому, что для их работы необходимы особые условия (например, низкая влажность и температура, отсутствие вибраций). Кроме того, они достаточно медлительны и требуют много времени для проведения полномасштабных измерений крупных объектов. Наконец, что немаловажно, они испытывают трудности при измерении деталей с ограниченными зонами (например карманами, отверстиями) или криволинейными участками.
Метрологические 3D-сканеры в сравнении с КИМ и лазерными 3D-манипуляторами.
Принимая во внимание вышесказанное, компания Bruced делится шестью преимуществами использования 3D-сканирования в литейном производстве и литейной промышленности.
· Более высокая скорость: При движении лазера по поверхности объекта можно регистрировать от тысяч до десятков тысяч точек данных в секунду.
· Высокая точность: Метрологические 3D-сканеры, подобные сканерам серии SHINING 3D FreeScan, обеспечивают точность до 0,02 мм.
· Хорошая адаптация к окружающей среде: Температура, влажность, свет и вибрации практически не влияют на процесс сканирования, поэтому 3D-сканеры могут широко использоваться в мастерских.
· Портативность: Ручные 3D-сканеры легки и компактны. Как правило, они поставляются в комплекте с дорожным кейсом, что позволяет легко транспортировать их даже в самолете.
· Экономичность: Бесконтактное 3D-сканирование и контроль обычно выполняются быстрее и легче, обеспечивая при этом сертифицированное качество и точность.
· Удобство использования: 3D-сканеры и их программное обеспечение интуитивно понятны в использовании и настройке. Кроме того, ручные метрологические 3D-сканеры облегчают доступ к узким и ограниченным пространствам.
Основные области применения 3D-сканирования отливок и пресс-форм
Заводы по производству отливок и пресс-форм используют 3D-сканирование для решения многочисленных задач. Большинство из них можно сгруппировать в три общих типа:
· обратный инжиниринг, преобразование 3D-скана в CAD и 3D-моделирование
· 3D-инспекция и контроль качества
· CAE (автоматизированное проектирование) и виртуальная сборка.
Наиболее популярны обратный инжиниринг и 3D-инспекция. На заводах 3D-сканеры используются для реверсивного проектирования и контроля широкого спектра деталей из любых материалов. К ним относятся шаблоны из пенопласта или дерева, металлические формы, необработанные детали для литья, детали для тонкой фрезеровки и многое другое.
Типичный процесс проверки трехмерных деталей для литья и литейного производства выглядит следующим образом:
1. 3D-сканирование детали для получения и экспорта 3D-данных, обычно в формате STL.
2. Импорт отсканированных данных в программу трехмерного контроля - например, Geomagic Control X или Verisurf - и выравнивание. Существует несколько методов выравнивания, наиболее популярными из которых являются выравнивание по наилучшему соответствию, выравнивание по RPS и выравнивание по схеме 3-2-1.
3. Создайте карту отклонений, GD&T или другие элементы контроля и экспортируйте отчет о проверке.
Реальные примеры применения 3D-сканирования в литейном производстве
После того как Брюс рассказал о преимуществах 3D-сканирования и описал основные области его применения, он привел несколько реальных примеров. Они должны помочь вам получить более четкое представление о том, как метрологическое 3D-сканирование может быть использовано в литейном производстве и машиностроении.
Утерянная деталь из пенопласта: 3D-контроль первого изделия
При литье по выплавляемым моделям на деталь из пенополистирола (EPS) наносится покрытие для создания формы. При заливке расплавленного металла в форму шаблон испаряется или сгорает, оставляя после себя точную металлическую отливку.
Однако перед заливкой необходимо измерить отклонение рисунка пены и сравнить его с CAD-моделью. Этот этап называется "3D контроль первого изделия". В данном случае заказчик использовал 3D-сканер FreeScan UE для быстрого 3D-сканирования детали на месте. Результаты были очень точными и отличались невероятным уровнем детализации.
Деревянная деталь: Смещение оси корпуса
Деревянные детали широко используются в качестве прототипов для последующего литья в песчаные формы. Как и большинство прототипов и форм, их размер и форма напрямую влияют на качество конечного продукта.
На скриншоте вебинара выше показан деревянный муляж главного вала ветряной турбины. Его высота составляет 5 м, а размер - 4 м. Из-за очень больших размеров деревянный корпус оси детали может легко сместиться в процессе производства.
Чтобы определить, есть ли смещение и в какой степени, специалисты решили провести его полную проверку с помощью FreeScan UE Pro. Этот метрологический 3D-сканер оснащен встроенной фотограмметрией, обеспечивающей стабильность и надежность данных при оцифровке крупных объектов.
Команда смогла провести 3D-сканирование всей пресс-формы размером 4 на 5 метров примерно за 35 минут, не считая подъема и прокладки проводов.
Проверка программирования ЧПУ
Пресс-форма, представленная на рисунке ниже, была изготовлена на фрезерном станке с ЧПУ:
Чтобы убедиться в том, что деталь была отфрезерована правильно, перед серийным производством лучше всего ее проверить. В данном случае, сравнив 3D-сканирование с оригинальным CAD-проектом, специалисты смогли легко обнаружить недостатки (например, отклонение положения опорного отверстия) и скорректировать программу ЧПУ.
Другие распространенные варианты использования
Виртуальная сборка и контроль толщины стенок
Виртуальная сборка - это процесс сборки различных частей одного и того же изделия в 3D и на экране. Цель - смоделировать окончательную сборку и убедиться в том, что каждая деталь хорошо сочетается с другими. Даже если детали хорошо подходят друг к другу, виртуальная сборка может позволить инженерам и конструкторам еще больше оптимизировать свои изделия.
Этот метод легко осуществить с помощью 3D-сканера и соответствующего программного обеспечения для трехмерного контроля, которое имеет встроенные возможности виртуальной сборки. Одной из основных характеристик, на которую можно обратить внимание для обеспечения правильной посадки, является толщина стенки.
Под толщиной стенки мы понимаем толщину стенок отливки: формы и формы, формы и стержня, стержня и стержня. Это критический элемент контроля размеров, на который можно обратить внимание перед началом процесса окончательного литья.
Техническое обслуживание и перепроектирование
3D-сканеры SHINING позволяют создавать точные цифровые 3D-файлы различных деталей и компонентов. Эти "цифровые двойники" не только полезны для реинжиниринга и оптимизации конструкции, но и могут быть заархивированы для дальнейшего обслуживания. Это очень популярный рабочий процесс и его применение, например, при проектировании заготовок и приспособлений.
Заключение
В этом вебинаре Брюс рассказал о преимуществах и областях применения 3D-сканирования в литейном производстве. Он обратил внимание на ограничения традиционных измерительных инструментов и альтернативные варианты, такие как КИМ и лазерные 3D-сканеры. Чтобы преодолеть эти ограничения, появились метрологические 3D-сканеры, такие как серия FreeScan UE, обеспечивающие более высокую скорость, высокую точность, портативность и экономическую эффективность.
Основными областями применения 3D-сканирования в литейном производстве являются реверсивный инжиниринг, 3D-инспекция и виртуальная сборка. На реальных примерах демонстрируется его использование в таких задачах, как контроль первых изделий, контроль деталей и проверка программирования ЧПУ.
В заключение вебинара подчеркиваются преимущества 3D-сканирования для обеспечения точности и эффективности в промышленности. Приборы серии FreeScan UE рекомендуются как точное и надежное решение для литейного производства и литья.
Вы хотите внедрить 3D-сканирование в своем литейном производстве? Обращайтесь в наш интернет-магазин club3d.club
