peel3d: Skanowanie i inżynieria odwrotna turbiny do pompy paliwa

Najlepszy blog techniczny SOLIDWORKS - DPSTODAY.PL

Uszkodzone części samochodowe w przypadku wielu modeli aut mogą stanowić duży problem. Wymiana uszkodzonego elementu na nowy, zwłaszcza w przypadku aktualnej sytuacji ekonomicznej, może być trudna, wręcz niemożliwa.

Tutaj z pomocą przychodzą nam rozwiązania peel3D – skaner peel2CAD-s, wraz z modułem do inżynierii odwrotnej.

W tym artykule zeskanujemy połamaną turbinę pompy paliwowej oraz w pełni ją zrekonstruujemy, przygotowując jednocześnie model pod druk 3D.

Zacznijmy od zeskanowania obiektu. W przypadku tak małego detalu (średnica około 40mm) z powodzeniem wykorzystamy do skanowania stół obrotowy wraz markerami ułożonymi wokół obiektu na tak zwanych „żółwikach”, dostarczanych przez producenta. Odrobina sprayu pozwoli uzyskać ostrzejsze krawędzie, co może ułatwić rozpoznawanie detalu z obiektu.

Z racji tego, że obiekt był połamany, został on na czas skanowania delikatnie sklejony klejem typu „kropelka” jednak uszkodzenie jednej z łopatek może przekłamywać wyniki, dlatego należy na to zwrócić uwagę w trakcie procesu inżynierii odwrotnej.

Po zeskanowaniu obiektu, czas na oczyszczenie skanu. W peelsoft jest to bardzo proste. Możemy usunąć z automatu tło (operacja Usuń tło), a pozostałości w postaci lotnych cząstek usunąć przy pomocy narzędzia zaznaczania Odizolowane trójkąty. Producent zostawił nam duża swobodę w wyborze odpowiednich narzędzi do danej sytuacji. Możemy też zastosować z panelu parametrów skanowania suwak Usuń odizolowane trójkąty. Ostatnie z tych działań zawsze możemy cofnąć, zmieniając wartość suwaka.

Dodatkowo modyfikując opcje w parametrach skanowania (Optymalizuj siatkę skanu, Przerzedź siatkę skanu, Automatycznie wypełnij otwory i Usuń odizolowane trójkąty) możemy dodatkowo zoptymalizować skan (połączyć podobne trójkąty w większe grupy, zagęścić siatkę tam gdzie detale są potrzebne, usunąć małe otwory itp.).

Z tak przygotowanym i oczyszczonym skanem możemy iść dalej do modułu inżynierii odwrotnej, klikając przycisk „Utwórz siatkę”.

Dalsze kroki musimy dobrać indywidualnie, w zależności od potrzeb, do czego dalej będziemy wykorzystywać uzyskane dane. W przypadku modeli do druku 3D lub frezowania CNC pochodzących bezpośrednio ze skanu musimy skupić się na naprawie siatek i ich pełnym zamknięciu. Jednak na potrzeby inżynierii odwrotnej i uzyskiwania informacji do dalszej edycji w programach CAD (np. SOLIDWORKS), aż tak znacznej uwagi nie musimy zwracać na kompletność siatek.

Na tym etapie, dla tego obiektu, najkorzystniej jest poruszać się według poniższego schematu:

Automatyczna naprawa siatki przy pomocy opcji Wyczyść siatkę.

Drobne poprawy siatki przy pomocy narzędzi z sekcji Popraw (Usuń szczyty, Pozbaw detali, Papier ścierny, Wypełnij otwory).

Odczytanie informacji z siatki (wyznaczenie: płaszczyzn, walców, otworów; wykonanie przekroju).

Utworzenie nowego układu współrzędnych na bazie utworzonych wcześniej obiektów.

Eksport danych do CAD (SOLIDWORKS).

Przerysowanie obiektu w CAD (SOLIDWORKS).

Warto w tym miejscy zaznaczyć, że głównym czynnikiem decydującym o dokładności nowego modelu jesteśmy MY. Odpowiednie wybieranie obiektów do zbudowania prymitywów, oraz regulacja mocy narzędzi zaznaczania pozwoli uzyskać odpowiednie rezultaty.

W tym przypadku należy zwrócić szczególną uwagę na deformację obiektu. Nasz model powstał w wyniku powielenie geometrii w szyku kołowym, potrzebujemy zatem jednego „zdrowego” fragmentu geometrii aby w pełni zrekonstruować model.

Oprogramowanie peel3D bardzo wspiera nas w dokonaniu odpowiedniego wyboru, ponieważ rozpoznając dane cech, np. Walce, możemy obserwować mapę odchyłek i rozkłady błędów. Informacje te są niezwykle istotne przy podjęciu decyzji, którą z cech należy zachować i wykorzystać do dalszego modelowania.

W przypadku wybierania cylindrycznych ścianek do budowy walca, dla omawianej turbiny, niemal od razu widoczny jest fragment uszkodzonej geometrii, oznaczony kolorem niebieskim (załamanie ścianki do wewnątrz).

Odznaczenie uszkodzonego fragmentu przybliża nas do prawidłowej średnicy walca oraz zmniejsza wartości odchyłek. Uzyskujemy dokładniejszą geometrię, odejmując sobie pracy w dalszych etapach modelowania obiektu.

Uszkodzenia zaznaczone

Uszkodzenia odznaczone

Po utworzeniu wszystkich niezbędnych dla nas cech możemy przejść do przeniesienia obiektów do posiadanego systemu CAD. W naszym przypadku będzie to SOLIDWORKS, jednak dostęp do bezpośredniego translatora mają również użytkownicy Autodesk Inventor oraz Solid Edge.

Przenoszenie cech w formie natywnej dla danego systemu CAD to jedna z kluczowych właściwości peel3D. Dzięki widocznym elementom w drzewku projektu, takim jak: wyciągnięcia, szkice2D, szkice 3D, płaszczyzny; przygotowanie prawidłowego modelu CAD może być zrealizowane bardzo szybko i sprawnie.

Powyższe kroki, wraz z przerysowaniem obiektu w środowisku SOLIDWORKS zostały przedstawione w poniższym materiale wideo.

To jednak nie koniec naszej pracy. W kolejnym artykule przedstawimy Wam wydrukowany model turbiny oraz przedstawimy całość na zmontowanej pompie paliwowej.

Post: peel3d: Skanowanie i inżynieria odwrotna turbiny do pompy paliwa