Digitalização 3D de hélices: um método altamente eficiente e econômico para inspeção

O artigo aborda soluções de digitalização 3D para a inspeção de hélices de navios. Tradicionalmente, os inspetores utilizam um pitchômetro para registrar os dados da inspeção. No entanto, esse método apresenta limitações significativas que tornam o processo de inspeção complicado. Com o surgimento de uma ferramenta revolucionária como o scanner 3D EinScan HX, a inspeção de hélices tornou-se simples e eficiente.

Figura 1 – A SHINING 3D e a TrueProp Software oferecem um Pacote de Inspeção Virtual que inclui o software de inspeção TrueProp e o EinScan HX da SHINING 3D.

A Importância da Inspeção da Hélice

A hélice é o coração de um navio, impulsionando seu movimento na água de maneira eficiente. Quaisquer imperfeições ou danos à hélice podem afetar significativamente a velocidade, a eficiência de combustível e o desempenho geral da embarcação. Por isso, a inspeção e a manutenção regulares são fundamentais no setor marítimo.

Figura 2 – Hélices danificadas podem ser inspecionadas e reparadas, ficando em condições melhores do que quando novas.

Limitações dos métodos tradicionais de inspeção de hélices

Tradicionalmente, a inspeção de hélices envolvia o uso de um pitchômetro para medir o passo e o ângulo na superfície da pá. Esses dados são registrados pelo software de inspeção por meio de sensores e comparados a valores padrão definidos (normalmente valores padrão do setor). O software de inspeção que utilizamos neste caso é o TrueProp, da TrueProp Software, LLC, EUA. O inspetor também define tolerâncias de acordo com a norma ISO 484 e gera um relatório de inspeção.

Figura 3 – A inspeção tradicional de hélices utiliza tabelas de medição especializadas chamadas pitchômetros.

Embora esse método fornecesse informações sobre as condições da hélice, ele apresentava algumas desvantagens:

Em primeiro lugar, devido ao tempo necessário, a face de pressão da hélice é medida em vários pontos predefinidos. Em outras palavras, um pitchômetro só consegue obter um determinado número de curvas na superfície.

Em segundo lugar, o uso de um pitchômetro pode ser proibitivo para operadores de menor porte. Sistemas digitais de pitchômetro para hélices de até 80 polegadas podem custar mais de US$ 100.000.

Em terceiro lugar, o uso de um pitchômetro consumia muito tempo e mão de obra, pois exigia a desmontagem e a montagem da hélice em uma mesa especializada para inspeção. Os inspetores examinam de 3 a 4 pares de hélices por dia, aproximadamente. Cada hélice precisa ser examinada e reparada, processo que se repete cerca de cinco vezes, dependendo da gravidade do dano.

Digitalização 3D de hélices para inspeção

A inspeção de hélices tornou-se muito mais eficiente quando os inspetores passaram a utilizar um scanner 3D EinScan HX em vez de um pitchômetro para realizar as medições. Ao aproveitar as extrações de malha de última geração do Virtual Plugin do software TrueProp e os relatórios de tolerância ISO-484 já existentes no TrueProp, o novo processo é especialmente útil para a digitalização de hélices de grande porte.

Os inspetores utilizam o EinScan HX para capturar os dados da superfície da pá e, em seguida, exportam o arquivo STL para alinhá-lo ao sistema de coordenadas no software de inspeção GOM. O software TrueProp pode calcular as propriedades geométricas de cada pá ao importar os dados. O operador verifica eventuais diferenças entre as pás em relação ao padrão de inspeção, o que permite inspecionar e analisar a diferença entre a respectiva curva e o valor-alvo de cada pá. Por fim, o sistema gera um relatório que documenta a condição da hélice em relação à classe de tolerância.

Figura 4 – Marcadores reflexivos ajudam o scanner 3D a identificar cada pá de forma exclusiva. Marcadores magnéticos facilitam a aplicação e a remoção dos alvos.

Vantagens do uso do método de digitalização 3D

Em primeiro lugar, os inspetores podem levar o EinScan HX a bordo para realizar a digitalização, graças à sua portabilidade. Isso economiza tempo, pois permite a aquisição de dados diretamente da superfície da hélice, sem a necessidade de desmontá-la ou transportá-la até um especialista.

Figura 5 – A digitalização 3D permite que os inspetores examinem hélices em praticamente qualquer lugar. Aqui, um técnico da TrueProp digitaliza uma hélice enquanto o navio está na doca seca.

Em segundo lugar, o scanner não tem limitação quanto ao tamanho da hélice. E o custo combinado do EinScan HX e do software TrueProp é inferior a US$ 30.000, muito menos do que o custo de usar um pitchômetro.

Além disso, o EinScan HX captura dados muito mais rapidamente e com resultados mais precisos (precisão de 0,04 mm no modo laser).

Figura 6 – Os dados 3D de uma hélice adquiridos pelo EinScan HX.

Após obter os dados 3D da hélice, o inspetor pode gerar quantas curvas quiser na superfície da hélice no software, inspecionando-a em todas as direções.

Figura 7 – A digitalização 3D resultante é pós-processada usando o Virtual Plugin da TrueProp para simular o processo utilizado pelo pitchômetro.

Figura 8 – Exemplo de relatório do software TrueProp utilizando uma hélice digitalizada em 3D.

Conclusão

Em conclusão, a combinação do scanner 3D EinScan HX com o software TrueProp representa uma solução altamente eficiente e econômica para a inspeção de hélices no setor naval. Ao adotar essa tecnologia avançada, as operadoras de navios podem garantir o desempenho ideal e os padrões de segurança para suas embarcações.

Figura 9 – A hélice é restaurada a um estado melhor do que o original após a inspeção e o reparo.

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