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A medida que la industria de la energía a nivel global se desplaza crecientemente hacia las fuentes sustentables y renovables, la demanda de equipos de generación de energía eficientes y confiables, tales como turbinas hidráulicas, continúa creciendo. En este contexto, la precisión de componentes críticos, tales como las cajas en espiral, es esencial. Incluso desviaciones dimensionales pequeñas en la caja pueden llevar a desalineaciones, reducción en la eficiencia y fallos operativos.
Los métodos de medición tradicionales a menudo son deficientes en capturar la geometría compleja y grandes dimensiones de estos componentes. La tecnología de escaneo 3D proporciona una solución precisa, en tiempo real y sin contacto, permitiendo a los fabricantes capturar de manera precisa todas las dimensiones de la caja en espiral.
Descripción del cliente
El cliente es un fabricante líder de turbinas hidráulicas, con especialización en la producción de sistemas de turbinas de alta eficiencia para la industria de energía hidráulica global. Ellos diseñan y producen una gran variedad de modelos de turbinas y equipo asociado, incluyendo las cajas en espiral que son críticas para el rendimiento de la turbina.
Debido a la complejidad y gran tamaño de las cajas en espiral, el cliente requería una solución de inspección de alta precisión para garantizar la precisión dimensional, evitar problemas de ensamblado y satisfacer los estrictos estándares de la industria.
Para satisfacer estas necesidades, el cliente requería una solución que pudiera:
- Medir geometrías complejas y de gran tamaño de manera precisa.
- Detectar, afrontar y prevenir deformaciones o desalineaciones para garantizar un ajuste apropiado durante el ensamblado.
- Proporcionar retroalimentación en tiempo real para un control de calidad y ajustes continuos.
Desafíos de los métodos de medición tradicionales
Las técnicas de medición tradicionales, tales como el seguimiento láser o sensores mecánicos, enfrentan limitaciones significativas cuando se trata de la inspección precisa de componentes grandes y complejos, tales como las cajas en espiral. Estos desafíos incluyen:
Rango de medición limitado: Los métodos convencionales tienen problemas para medir componentes de gran escala de manera precisa sin un reposicionamiento frecuente, lo que lleva a errores potenciales en la unión de los datos y a una menor eficiencia.
Susceptibilidad a factores ambientales: Las mediciones realizadas en entornos de producción pueden estar influenciadas por fluctuaciones de temperatura, vibraciones o polvo, afectando a la precisión y consistencia de los resultados.
Incapacidad de capturar geometrías complejas: Las herramientas tradicionales solo pueden medir puntos discretos, dificultando la captura de la totalidad de la forma intrincada de la caja en espiral, incluyendo curvas, ángulos y características superficiales detalladas.
Demoroso y Trabajoso: Las mediciones manuales son lentas y están expuestas al error humano, lo que a menudo requiere de múltiples iteraciones e inspecciones, demorando la producción y aumentando los costos.
Estos desafíos destacan la necesidad de una solución más avanzada, eficiente y precisa, llevando al cliente a explorar la tecnología de escaneo 3D debido a su precisión y capacidad de abordar estos problemas.
Solución: Escaneo 3D para la inspección de cajas en espiral
Para superar las limitaciones de los métodos de medición tradicionales, el cliente implementó el Sistema de escaneo 3D TrackScan Sharp, diseñado para mediciones de gran volumen y alta precisión, proporcionando una solución efectiva para inspeccionar las cajas en espiral con una serie de ventajas clave:
Escaneo in situ portátil y confiable
El TrackScan Sharp fue ideal para la medición in situ de las cajas en espiral, que es difícil de mover debido a su tamaño. La portabilidad del sistema de escaneo 3D de mano permitió al cliente realizar mediciones precisas directamente en el área de trabajo, mejorando la eficiencia operativa.
Su diseño robusto garantizó un rendimiento estable, incluso en entornos de trabajo desafiantes, sin verse afectado por vibraciones, cambios de temperatura o ruido. Su seguimiento dinámico además garantizó una medición precisa en áreas de trabajo con vibraciones.
Mediciones altamente eficientes
Equipado con un procesador integrado para computación de vanguardia, el seguidor del sistema de escaneo 3D produjo coordenadas 3D en tiempo real luego de procesar las imágenes. Esto aceleró la transferencia de datos y el proceso de medición.
Además, su rango de medición en una única posición es mayor que la de los métodos de medición tradicionales. Con menos reposicionamientos, puede capturar eficientemente los datos de piezas de gran escala y garantizar la precisión al reducir los tiempos de alineamiento de datos. En combinación con su gran tasa de escaneo, la medición se completó en solo 2 horas.
Captura de datos precisa
TrackScan Sharp permitió la captura precisa de la totalidad de la geometría de la caja en espiral, incluyendo características intrincadas, desviaciones sutiles y diámetros de perforaciones.
Los algoritmos avanzados garantizaron una medición precisa de las dimensiones y tolerancias de mecanizado. Este sistema de escaneo 3D permitió al cliente obtener datos precisos y garantizar que las piezas fabricadas fueran de un alto estándar.
Análisis de desviaciones avanzado
Los datos de escaneo fueron procesados para crear un modelo 3D detallado de la caja en espiral, que luego se compraró con el modelo CAD original. Este análisis de desviaciones ayudó a identificar discrepancias y proporcionó información crítica para el control de calidad.
El mapa de color de desviaciones permitió al cliente identificar desviaciones dimensionales de manera oportuna, ya que pudo minimizar los defectos y garantizar que la caja satisficiera tolerancias estrictas a lo largo de todo el proceso de fabricación. Esto además destacó tolerancias de mecanizado específicas en las superficies a ser mecanizadas, garantizando un mecanizado preciso. Adicionalmente, los datos de alta precisión, especialmente los diámetros de perforación precisos, proporcionaros una referencia valiosa para el posterior ensamblado.
La implementación del sistema de escaneo 3D TrackScan Sharp abordó exitosamente los desafíos del cliente, proporcionando una solución precisa e integral que aumentó significativamente la precisión, eficiencia y confiabilidad de los procesos de inspección de las cajas en espiral.
El mayor impacto y perspectivas futuras
La integración del sistema de escaneo 3D TrackScan Sharp 3D no solo abordó los desafíos inmediatos de precisión en la inspección de cajas en espiral, sino que también estableció un nuevo estándar para el control de calidad en la fabricación de turbinas de gran escala. Al ofrecer una medición in situ, aumentar la precisión de la medición, reducir el tiempo de inspección y proporcionar retroalimentación en tiempo real, la solución garantizó la fabricación de componentes de turbina de alta calidad para los usuarios globales del cliente. Su retroalimentación intuitiva ayuda a los fabricantes a monitorizar los procesos de producción en tiempo real, permitiéndoles hacer ajustes a tiempo para reducir las tasas de rechazo y obtener mayores beneficios financieros.
Mirando hacia el futuro, se espera que la aplicación de tecnología de escaneo 3D en la fabricación de turbinas continúe evolucionando, con futuros avances en la precisión, velocidad y automatización del escaneo. La capacidad para detectar y corregir desviaciones en tiempo real jugará un papel crítico en agilizar los procesos de producción y minimizar los defectos. A medida que la demanda de sistemas de turbinas confiables y de alto rendimiento aumenta, especialmente en el sector de las energías renovables, la adopción de tecnologías avanzadas como el TrackScan Sharp se volverá vital para mantener la competitividad y satisfacer los estándares de la industria.
La adopción extendida de la tecnología de escaneo 3D no solo mejorará la calidad de los productos, sino que contribuirá a una mayor sustentabilidad, al optimizar los procesos de producción, disminuir los residuos y garantizar mayores ciclos de vida de los productos. A medida que SCANTECH continúa innovando, nuestras soluciones 3D están preparadas para jugar un papel central en dar forma al futuro de la fabricación, ayudando a las industrias a superar los desafíos del mundo moderno con precisión, rapidez y eficiencia.
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