3D-Scannen, Inspektion und Reverse Engineering für eine industrielle Rührwerkskomponente

Erfahren Sie, wie Buffalo Metrology FreeScan Trak Nova für das hochpräzise 3D-Scannen, die Inspektion in PolyWorks und die Flächenrückführung einer 8 Fuß langen industriellen Klärbeckenabdeckung für die Abwasserbehandlung eingesetzt hat.

Projekthintergrund und Anforderungen

Buffalo Metrology Inc., ein autorisierter Wiederverkäufer von SHINING 3D, wurde mit dem Reverse Engineering einer Klärbeckenabdeckung mit einem Außendurchmesser von 8 Fuß beauftragt, die in einem industriellen Rührwerkssystem verwendet wird. Rührwerke für Klärbecken sind in Grundwasser- und Abwasseraufbereitungssystemen unverzichtbar, da sie die Entfernung von Schlamm und schwimmenden Verunreinigungen in Aufbereitungstanks erleichtern. Aufgrund der kontinuierlichen mechanischen Belastung und der Rotationskräfte weist der Deckel des Klärbeckens mehrere einsatzkritische Merkmale auf, darunter Lagerausrichtungsflächen und Schweißstellen.

Klärbeckenabdeckung - das gescannte Objekt

Die Hauptziele des Projekts waren:

Inspektion und Bewertung eines sichtbaren Bruchs an der konischen Oberfläche des Deckels
Erfassung hochgenauer Dimensionsdaten des gesamten Bauteils
Entwicklung eines vollständigen 3D-CAD-Modells zur Unterstützung der Herstellung einer Ersatzeinheit
Sicherstellen, dass alle kritischen Funktionsmerkmale präzise nachgebildet werden

Wie FreeScan Trak Nova die Lösung lieferte

FreeScan Trak Nova bot die Geschwindigkeit, Flexibilität und messtechnische Genauigkeit, die für dieses groß angelegte Prüf- und Reverse-Engineering-Projekt erforderlich waren.

Erfassung hochpräziser Daten und Generierung eines 3D-Modells

Die Klärbeckenabdeckung wurde an einem einzigen Tag mit dem FreeScan Trak Nova-System digitalisiert. Es wurden mehrere Scandatensätze aus verschiedenen Richtungen erfasst, um eine vollständige Oberflächenabdeckung zu gewährleisten.

Die wichtigsten technischen Vorteile des Systems:

Kabelloses und leichtes Design: Das Design verbessert die Manövrierfähigkeit um große Industrieteile herum. Die Bediener konnten sich frei und ohne Kabel um die 8-Fuß-Struktur bewegen, was die Scaneffizienz erhöhte und die Komplexität der Einrichtung reduzierte.
Integrierte Video-Photogrammetrie (VPG): FreeScan Trak Nova ist mit der VPG-Technologie ausgestattet, die eine stabile volumetrische Genauigkeit bei großen Messvolumen bietet. Bei großen Komponenten wie dieser Klärbeckenabdeckung gewährleistet VPG eine konsistente Maßhaltigkeit ohne umfangreiche Markierungen.
Flexibles und teilbares System: Das System kann getrennt werden, so dass der FreeScan UE Nova unabhängig als Handscanner arbeiten kann. FreeScan UE Nova bietet einen extrem großen FOV, eine schnelle Datenerfassung und eine hohe Scaneffizienz auf großen Oberflächen. Diese Flexibilität ermöglichte es dem Team, die Scanstrategie an die Geometrie anzupassen - mit dem Tracking-Modus für die Kontrolle der Gesamtgenauigkeit und dem Handheld-Modus für die schnelle Erfassung großer Flächen.

Verwendung des 3D-Modells für die Inspektion

Die Scandaten wurden in PolyWorks importiert, wo das Ingenieurteam die Dimensionsmerkmale analysierte, die Ausrichtungsflächen überprüfte und alle kritischen Geometrien identifizierte, die für eine genaue Reproduktion erforderlich waren. Durch die Kombination mehrerer großer Scandateien gewährleistete das Team eine vollständige Abdeckung und präzise Vermessung der Komponente.

Daten der in PolyWorks Inspector geprüften Klärbeckenabdeckung

Ermöglichung von Reverse Engineering

Anhand der vollständigen Scandaten wandelte das Ingenieurteam von Buffalo Metrology das hochauflösende 3D-Netz in ein vollständig detailliertes CAD-Modell des Klärbehälterdeckels um. Anstatt das beschädigte Teil einfach zu kopieren, extrahierte das Team alle wichtigen Abmessungen aus dem Scan und baute das Modell neu auf.

Reverse-Engineering der Klärbeckenabdeckung Teil

Die Endergebnisse

Die Ersatzabdeckung des Klärbeckens wird aus einer branchenüblichen Kohlenstoffstahlsorte hergestellt, die für Rührwerksanwendungen geeignet ist. Die Materialauswahl, die strukturellen Überlegungen und die Maßgenauigkeit richten sich nach dem aus den 3D-Scandaten abgeleiteten Sollmodell.

Buffalo Metrology entwickelt eine verstärkte Baugruppe, die auf dem Nennmodell und den Betriebsanforderungen des Rührwerks basiert. Die neue Konstruktion umfasst geschweißte Mittelstützen und strukturelle Verbesserungen, um sicherzustellen, dass die Abdeckung den erheblichen Belastungen standhält, die während des Mischvorgangs auftreten.