Engenharia inversa de peças de reposição para mineração

A peça que para a instalação é aquela que já ninguém fabrica: um OEM há muito desaparecido, um desenho que nunca foi fornecido, um componente modificado no local até não corresponder a nada. Refazê-la começa por medir o original desgastado à mão e esperar que o desgaste seja simétrico.

Digitalizada a 0,1 mm, a peça desgastada é reconstruída como modelo CAD com o desgaste removido, fabricada, e a peça nova verificada contra a digitalização antes de ser expedida — é assim que a Element garante menos de 0,1 mm por 1000 mm de diâmetro em peças de britador.

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Engenheiro a digitalizar em 3D um manto de britador cónico num armazém de peças

Em resumo

Como se faz engenharia inversa de peças de reposição a partir de uma digitalização 3D?

A peça desgastada é digitalizada a 0,1 mm, reconstruída em CAD com o desgaste corrigido, fabricada, depois digitalizada de novo e comparada com o modelo antes de ser expedida.

0,1 mm na peçaO Leo regista o original desgastado a 0,1 mm com cor de 2,3 MP, sem fios.
Um modelo que a oficina pode fabricarDa digitalização ao CAD no Geomagic Design X, com o desgaste corrigido e os elementos reconstruídos.
Verificado antes da expediçãoA peça acabada digitalizada e comparada com o CAD — 4 horas da digitalização ao relatório de desvio.
Finalmente um desenhoA peça obsoleta passa a ter um modelo CAD e um desenho para a próxima vez.

Por que razão a peça obsoleta se mede com paquímetro

Quando uma peça não tem desenho — o OEM desapareceu, a instalação foi comprada em segunda mão, o componente foi modificado no local — a única fonte da sua geometria é a peça desgastada que saiu. É medida com paquímetro e fita, o desgaste é estimado de volta a uma dimensão nominal, e produz-se um desenho que é em parte medição e em parte inferência. A peça nova é feita a partir desse desenho, e se encaixa descobre-se quando é montada, muitas vezes num componente suficientemente grande para que a devolução seja a parte cara.

A Element, que fabrica peças de reposição para mineração e construção, descreveu o que está em jogo num manto de britador cónico: um que não assenta corretamente significa devolver um componente muito grande. A sua resposta foi fazer da medição o primeiro e o último passo do trabalho, em vez de uma estimativa a meio.

A digitalização dá à peça um modelo. O Artec Leo regista o original desgastado a 0,1 mm com textura a cores, portátil e sem fios, em minutos; no Artec Studio e no Geomagic Design X a digitalização é reconstruída como CAD paramétrico com o desgaste corrigido e os elementos — furos, escatéis, faces de contacto — reconstruídos tal como foram projetados. A peça é fabricada a partir desse modelo e, antes de ser expedida, digitalizada de novo e comparada: a Element vai da digitalização ao relatório de desvio em menos de quatro horas, em apenas 30 minutos em alguns trabalhos, garantindo menos de 0,1 mm por 1000 mm de diâmetro segundo a ISO 9001.

Do original desgastado à peça de reposição verificada

A medição é o primeiro passo e o último.

1. Digitalizar o originalO Leo regista a peça desgastada a 0,1 mm com textura a cores em minutos, sem fios, na oficina ou no local.
2. ProcessarO Artec Studio funde a digitalização numa malha limpa e estanque da peça tal como está.
3. Reconstruir em CADO Geomagic Design X reconstrói a peça como CAD paramétrico, corrigindo o desgaste e reconstruindo os elementos segundo a intenção de projeto.
4. FabricarO modelo CAD para a oficina — maquinado, fundido ou fabricado — com um desenho que a peça nunca teve.
5. Verificar antes de expedirA peça acabada digitalizada e comparada com o CAD; o relatório de desvio aprovado antes de sair.

Que scanner para este trabalho

A engenharia inversa vive ou morre pela precisão da primeira digitalização, que é o trabalho do scanner portátil; as peças grandes acrescentam o scanner em tripé para a forma geral.

Artec Leo

Ideal para: A própria peça — furos, faces, escatéis e superfícies de desgaste a 0,1 mm
Tipo: Luz estruturada portátil sem fios, tudo-em-um
Precisão do ponto 3D, até: 0,1 mm
Resolução 3D, até: 0,2 mm
Distância de trabalho: 0,35–1,2 m
Velocidade de captura: Até 35.000.000 pontos/s em modo HD
Integrado: Ecrã tátil de 5,5″, processamento e 512 GB — sem portátil

O Leo regista um componente a 0,1 mm com resolução de 0,2 mm e cor de 2,3 MP, a até 35 milhões de pontos por segundo em modo HD, que lida com metal escuro, molhado e refletor. Sem fios, com o ecrã e o processamento integrados, captura uma peça numa palete ou ainda na máquina. O engenheiro de digitalização da Element trabalhava de forma autónoma após dois dias de prática supervisionada.

Artec Ray II

Ideal para: Peças muito grandes — um segmento do casco de moinho, um chassis de britador — para a forma geral
Tipo: Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
Precisão, até: 1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruído de medição: 0,4 mm a 10 m
Alcance: 0,5–130 m
Tempo de digitalização: 1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
Campo de visão: 360° × 300°

Quando a peça tem metros de dimensão, o Ray II regista a forma geral a partir de um tripé a 1,9 mm a 10 m e o Leo acrescenta as faces de contacto a 0,1 mm; ambos se registam no Artec Studio. Foi essa combinação que a 4C usou para modelar uma escavadora completa com o detalhe onde a análise precisava dele.

Feito em peças reais

Peças de reposição para mineração, Finlândia

A Element verifica peças de britadores antes de as enviar para a mina

Desafio:

A Element fabrica peças de reposição para mineração e construção, onde um manto de britador cónico que não assenta corretamente significa devolver um componente muito grande.

Resultado:

Da digitalização à comparação em menos de quatro horas, e em apenas 30 minutos em alguns trabalhos, com tolerâncias abaixo de 0,1 mm por 1000 mm de diâmetro segundo a ISO 9001.

da digitalização ao relatório de desvio4 horas

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«Usar a digitalização 3D da Artec no controlo de qualidade permite garantir ao cliente uma elevada qualidade dos produtos entregues e minimizar os custos logísticos em que se incorreria ao devolver equipamento de grandes dimensões.»

Alexander ShestakovEspecialista em digitalização 3D, estudo de caso da Element

Veja uma peça obsoleta digitalizada, reconstruída em CAD com o desgaste removido, e a nova verificada contra o modelo antes de ser expedida — marque uma demo para as suas equipas de manutenção e de oficina.

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Perguntas que as equipas de manutenção e de oficina fazem

Qual é a precisão da peça obtida por engenharia inversa?

A digitalização é a 0,1 mm; a reconstrução em CAD corrige o desgaste segundo a intenção de projeto. A Element verifica as peças de britador acabadas contra o modelo e garante menos de 0,1 mm por 1000 mm de diâmetro segundo a ISO 9001.

O desgaste pode ser removido de um original desgastado?

Sim. No Geomagic Design X as superfícies são reconstruídas como elementos geométricos — cilindros, planos, cones — ajustados às zonas sem desgaste, pelo que o modelo representa a peça tal como foi projetada e não tal como saiu.

E uma peça que ainda está na máquina?

O Leo é portátil e sem fios, pelo que regista a peça no lugar — uma face de fixação, um furo desgastado — sem a remover. A reconstrução em CAD prossegue da mesma forma.

Como é verificada a peça nova?

É digitalizada e comparada com o modelo CAD no Artec Studio ou no Geomagic; o relatório de desvio mostra cada superfície contra a tolerância. A Element fá-lo em menos de quatro horas, e em apenas 30 minutos em alguns trabalhos.

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