Escaneado 3D, inspección e ingeniería inversa para un componente de agitador industrial

Antecedentes y requisitos del proyecto

Buffalo Metrology Inc., distribuidor autorizado de SHINING 3D, recibió el encargo de realizar la ingeniería inversa de una cubierta de clarificador de 8 pies de diámetro exterior utilizada en un sistema de agitación industrial. Los agitadores clarificadores son esenciales en los sistemas de tratamiento de aguas subterráneas y residuales, donde facilitan la eliminación de lodos y contaminantes flotantes dentro de los tanques de tratamiento. Debido a la carga mecánica continua y a las fuerzas de rotación, la cubierta del clarificador integra varias características críticas para la misión, como las superficies de alineación de los cojinetes y las ubicaciones de las soldaduras.

Cubierta del clarificador: el objeto escaneado

Los objetivos principales del proyecto eran

• Inspeccionar y evaluar una fractura visible en la superficie cónica de la tapa.

• Capturar datos dimensionales de alta precisión de todo el componente

• Desarrollar un modelo CAD 3D completo para apoyar la fabricación de una unidad de repuesto.

• Garantizar que todas las características funcionales críticas se reproducen con precisión.

   

Cómo FreeScan Trak Nova proporcionó la solución

FreeScan Trak Nova proporcionó la velocidad, flexibilidad y precisión metrológica necesarias para este proyecto de inspección e ingeniería inversa a gran escala.

Captura de datos de alta precisión y generación de un modelo 3D

La cubierta del clarificador se digitalizó en un solo día con el sistema FreeScan Trak Nova. Se capturaron varios conjuntos de datos de escaneado desde diferentes orientaciones para garantizar una cobertura completa de la superficie.

Principales ventajas técnicas del sistema

• Diseño inalámbrico y ligero: El diseño mejora la maniobrabilidad alrededor de piezas industriales de gran tamaño. Permitió a los operarios moverse libremente por la estructura de 2,5 metros sin limitaciones de cables, lo que aumentó la eficacia de la exploración y redujo la complejidad de la configuración.

• Fotogrametría de vídeo integrada (VPG): FreeScan Trak Nova incorpora la tecnología VPG, que ofrece una precisión volumétrica estable en grandes volúmenes de medición. Para componentes a gran escala, como esta cubierta de clarificador, la VPG garantiza una integridad dimensional consistente sin necesidad de marcadores extensos.
• Sistema flexible y separable: El sistema puede separarse, lo que permite al FreeScan UE Nova funcionar de forma independiente como escáner de mano. FreeScan UE Nova proporciona un FOV ultra grande, una rápida adquisición de datos y una alta eficacia de escaneado en grandes superficies. Esta flexibilidad permitió al equipo adaptar la estrategia de escaneado en función de la geometría, utilizando el modo de seguimiento para el control de la precisión general y el modo manual para la cobertura rápida de grandes superficies.

Adquisición de datos 3D mediante FreeScan Trak Nova

Adquisición de datos 3D mediante FreeScan Trak Nova

El modelo 3D resultante sirvió de base para la inspección, el análisis de ingeniería y la reconstrucción CAD.

Uso del modelo 3D para inspección

Los datos de escaneado se importaron a PolyWorks, donde el equipo de ingeniería analizó las características dimensionales, verificó las superficies de alineación e identificó todas las geometrías críticas necesarias para una reproducción precisa. Al combinar varios archivos de escaneado de gran tamaño, el equipo garantizó una cobertura completa y una medición precisa del componente.

Datos de la cubierta del clarificador inspeccionados en PolyWorks Inspector

Habilitación de la ingeniería inversa

Con los datos de escaneado completos, el equipo de ingeniería de Buffalo Metrology transformó la malla 3D de alta resolución en un modelo CAD totalmente detallado de la tapa del clarificador. En lugar de simplemente copiar la pieza dañada, el equipo extrajo todas las dimensiones críticas del escaneado y reconstruyó el modelo.

Tapa del clarificadorcon ingeniería inversa pieza

Resultados finales

La tapa de repuesto del clarificador se fabricará con acero al carbono de calidad estándar para aplicaciones de agitación. La selección del material, las consideraciones estructurales y la precisión dimensional se guiarán por el modelo nominal derivado de los datos de escaneado 3D.

Buffalo Metrology diseñará un conjunto reforzado basado en el modelo nominal y en las exigencias operativas del sistema agitador. El nuevo diseño incorporará soportes centrales soldados y mejoras estructurales para garantizar que la cubierta pueda soportar las importantes cargas generadas durante las operaciones de mezcla.