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Come la scansione 3D semplifica la misurazione e ispezione di componenti industriali

Scansione 3D per migliorare il Controllo Dimensionale con V-GER

Col rapido e straordinario sviluppo tecnologico che si è verificato negli ultimi decenni nei vari settori industriali, è stato possibile creare progetti strutturali e design di prodotto sempre più complessi. Questo si è tradotto nella realizzazione di componenti e stampi con geometrie complesse e numerose superfici free-form, che richiedono standard di accuratezza e precisione elevatissimi nel processo di fabbricazione e controllo dimensionale.

La misurazione dei componenti industriali, e in particolare degli stampi, è perciò diventata una disciplina sempre più impegnativa e piena di sfide!

I metodi tradizionali di misurazione sono generalmente basati su tecniche manuali, mediante l’utilizzo strumenti a contatto, come calibri, micrometri e comparatori.

Con questi strumenti possono essere rilevate sui componenti solo alcune misure, come larghezza, altezza e profondità, mentre entità come le curvature delle superfici o la forma delle cavità sono difficili da misurare o non possono essere affatto rilevate.

Questi strumenti di misura non solo sono complicati, ma richiedono anche tempi molto lunghi per effettuare le misurazioni; inoltre è anche difficile assicurare una sufficiente qualità e accuratezza della misura, soprattutto su oggetti di grandi dimensioni.

Ciò li rende inadatti alla misurazione di componenti industriali complessi, come gli stampi.

Controllo Dimensionale classico con V-GER

Strumenti di misura tradizionali

Per questo motivo, gli scanner 3D ottici non a contatto sono strumenti di misura sempre più ambiti nell’industria degli stampi. Gli scanner 3D metrologici stanno diventando gli strumenti più utilizzati per il controllo dimensionale di componenti industriali grazie alla loro capacità di superare tutti gli svantaggi che presentano gli strumenti di misura tradizionali e consentendo di ottenere ispezioni 3D complete e di elevatissima qualità.

 

Il controllo dimensionale di uno stampo di alluminio di grandi dimensioni con uno scanner 3D per metrologia: caso studio

In molti casi gli stampi non raggiungono gli standard di accuratezza desiderati durante i processi produttivi e quindi il controllo dimensionale post-produzione diventa un passaggio necessario per verificare la qualità dei prodotti e dei processi produttivi.

In questa applicazione, un’industria di stampi ha prodotto uno stampo di alluminio di dimensioni 1.5m×1m, personalizzato sulle necessità del cliente.

Considerando che lo stampo di alluminio realizzato è di dimensioni elevate, gli strumenti di misura tradizionali non sono in grado di fornire una misurazione completa e sufficientemente accurata. Per migliorare e innovare il proprio reparto di controllo qualità, l’azienda produttrice ha deciso di utilizzare uno scanner 3D portatile ottico per effettuare la misurazione 3D dello stampo.

 

Il processo di misurazione e ispezione 3D con EinScan HX

Per la misurazione del componente in esame l’azienda produttrice di stampi ha scelto di utilizzare EinScan HX, uno scanner 3D portatile ibrido che integra la scansione 3D a luce laser e a luce strutturata LED blu in un unico strumento. Grazie a questa dualità di funzionamento, EinScan HX è compatibile con un elevatissimo numero di applicazioni nell’ambito della metrologia.

Grazie alla maneggevolezza, la velocità e la semplicità di utilizzo di questo strumento di scansione 3D, il complesso ambiente di lavoro dell’azienda non rappresenta più un ostacolo ai processi di misurazione per il controllo qualità, ma una sfida accettata con entusiasmo da EinScan HX, che ha introdotto grande innovazione, qualità e efficienza nei processi di controllo e ispezione aziendali.

Einscan HX per Controllo Dimensionale con V-GER

EinScan HX – scanner 3D portatile ibrido a Laser&LED blu

I vari passaggi del Il processo di misurazione e ispezione 3D con EinScan HX sono stati i seguenti:

  • Step 1: applicazione dei target di riferimento

Per la misurazione 3D dello stampo in alluminio è stata scelta la modalità di scansione laser di EinScan HX, la quale richiede l’applicazione di target di riferimento adesivi sulla superficie da acquisire.

  • Step 2: Scansione 3D

La modalità di scansione 3D laser consente una velocità di acquisizione di 480,000 punti al secondo, perciò l’operatore ha impiegato solo 10 minuti per ottenere il modello digitale completo dello stampo di alluminio in elevatissima precisione.

Applicazione dei target allo stampo 3D per migliorare il Controllo Dimensionale con V-GER

Applicazione dei target, scansione 3D e misurazione dello stampo in alluminio

Modello digitale dello stampo 3D con V-GER

Modello digitale 3D dello stampo in alluminio

 

  • Step 3: Misurazione e ispezione 3D

Per verificare che lo stampo di alluminio sia conforme alle specifiche tolleranze dimensionali imposte, il modello digitale 3D risultante dalla scansione 3D viene confrontato con il progetto CAD originale dello stampo. In questa applicazione è stato utilizzato il software per inspection Geomagic Control X.

Il processo di misurazione e controllo dimensionale inizia con l’allineamento dei due modelli 3D e prosegue con la visualizzazione e analisi della mappa 3D a colori delle deviazioni tra stampo prodotto e progetto originale. Sulla mappa a colori vengono identificate le misure di controllo e infine viene generato in automatico il rapporto di misura 3D.

Misurazione e ispezione dello stampo 3D per migliorare il Controllo Dimensionale con V-GER

Misurazione e ispezione 3D dello stampo in alluminio

Nel caso studio in esame, è stata presentata l’applicazione di EinScan HX in modalità di scansione laser per la misurazione di uno stampo di alluminio di grandi dimensioni.

Il processo di scansione 3D in totale è durato meno di 30 minuti dall’applicazione dei target di riferimento alla generazione del rapporto di misura. Utilizzando la scansione 3D è stato ottenuta una notevole riduzione dei tempi di misurazione e controllo rispetto ai metodi di misura tradizionali ed è stato possibile rilevare misure impossibili da acquisire con gli strumenti tradizionali. Tutte le superfici sono state misurate nel dettaglio, ottenendo un rapporto di misura completo e accurato.

 

EinScan HX: 2 sorgenti di luce in un unico strumento, per applicazioni senza limiti!

EinScan HX offre una innovazione unica poiché combina 2 sorgenti di luce, laser e LED blu, in un unico scanner 3D. Questa combinazione permette di beneficiare dei vantaggi di entrambe le tecnologie e cioè la velocità e efficienza della scansione 3D a luce strutturata e la precisione e dettaglio della scansione 3D laser.

EinScan HX è uno strumento versatile e compatibile con le più svariate applicazioni, caratterizzate da diversi tipi di materiali, superfici e dimensioni dei componenti.

In più, se si sceglie la modalità di scansione 3D rapida (Rapid Scan Mode), la tecnologia a luce strutturata a LED blu permette di acquisire qualsiasi forma senza la necessità di utilizzare marker di riferimento adesivi. Questo aumenta l’efficienza dell’intero processo di acquisizione e fornisce una soluzione semplice e veloce per la controllo dimensionale e il reverse engineering dei componenti.


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