Al inicio de la fabricación, se crea un molde de acuerdo con un modelo nominal. Sin embargo, existe una brecha entre el modelo teórico y la realidad de la fabricación industrial. La construcción de un molde calificado es crucial para producir piezas que cumplan con las especificaciones técnicas.
Al fabricar vehículos de nueva energía, los moldes se utilizan para crear varias piezas automotrices, como el interior del automóvil, la cubierta de la caja de la batería, las superficies A y las piezas electrónicas de precisión. Para obtener una ventaja competitiva, los fabricantes deben encontrar una forma más eficiente de inspeccionar el molde y reducir el tiempo y los costos.
Fabricante de piezas para vehículos de nueva energía
El cliente se especializa en el diseño, procesamiento, fabricación y venta de productos hechos de materiales compuestos. La empresa destaca en la producción de piezas de vehículos de nueva energía, que se han suministrado a fabricantes de renombre.
En este proyecto, el cliente utiliza el escáner 3D portátil SIMSCAN para medir los moldes que se utilizan para crear la tapa de la caja de la batería, obteniendo sus datos 3D completos con el fin de garantizar que cumplan con los requisitos técnicos.
Inspección de moldes para producir piezas automotrices confiables
El paquete de baterías, como componente central de los vehículos de nueva energía, requiere una cubierta superior robusta y ligera para sustentarlo y protegerlo de impactos externos. En este caso, los moldes de las cubiertas de las cajas de baterías están fabricados con plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP por sus siglas en inglés Fiber reinforced plastic), un novedoso material compuesto con una alta relación resistencia-peso, adecuado para crear cubiertas para los paquetes de baterías de los vehículos de nueva energía.
El cliente tenía como objetivo inspeccionar las desviaciones geométricas y tolerancias (GD&T), incluida la planitud de varios moldes de FRP para automóviles. De esta manera, pueden verificar si los moldes cumplen con las especificaciones y la tapa de la caja de la batería cumple con los estándares de entrega. Esto facilita la producción de componentes fiables y eficientes.
Dificultades del escaneo 3D de moldes intrincados
Deformación: el FRP presenta una baja rigidez, lo que significa que los moldes pueden deformarse cuando se producen. Además, los productos FRP tienen más probabilidades de deformarse en comparación con los productos metálicos.
Gran tamaño: los moldes son grandes y complejos, por lo tanto, su medición requiere mucho tiempo y mano de obra. Su gran tamaño plantea desafíos para el proceso de medición.
Zonas confinadas: los moldes tienen numerosas esquinas, superficies verticales y espacios estrechos, que son inaccesibles para los métodos de medición convencionales. Es difícil obtener datos completos.
Inconvenientes de los métodos de medición tradicionales
El ensayo con nivel de burbuja solía ser el método común para verificar la superficie del molde, pero tenía muchos inconvenientes:
Solo podía detectar si la superficie era plana o no, pero no el tamaño exacto ni la extensión de cualquier defecto, como abolladuras. Esto dificultaba la reparación precisa del molde y, a veces, provocaba que se desechara todo el molde, lo que significaba un alto malgasto de dinero.
No generaban ningún informe de prueba ni resultados visuales, por lo que el personal debía confiar en su experiencia y juicio para corregir el molde. Esto exigía un alto nivel de profesionalismo por parte del equipo.
Se requería una gran cantidad de mano de obra y recursos para examinar cada producto, lo que reducía la productividad del procesamiento de moldes.
Escáner láser 3D portátil
Escáner 3D utilizado: SIMSCAN
Proceso de escaneo: El operador adhirió algunos objetivos en la superficie del molde y luego utilizó el escáner láser 3D portátil SIMSCAN para escanear las superficies, capturando rápidamente puntos de alta densidad. Los datos escaneados se procesaron mediante software 3D y se compararon con el modelo CAD. Por último, el operario obtuvo informes de inspección para identificar de forma intuitiva las desviaciones.
Tiempo de escaneo: 8 minutos para el molde más pequeño (aproximadamente 60 cm * 25 cm) y 15 minutos para el molde más grande (aproximadamente 200 cm * 100 cm * 50 cm).
Ventajas del escaneo 3D de moldes
Escaneo rápido para una alta eficiencia
Con 17 cruces de láser azul y un algoritmo robusto, SIMSCAN escanea rápidamente con una velocidad de medición de hasta 2,8 millones de mediciones por segundo. Puede escanear una gran superficie de hasta 700 * 600 mm, lo que lo hace muy eficiente para medir piezas grandes.
Excelente rendimiento para detalles finos
Con una alta resolución y una exactitud de 0,020 mm, puede capturar datos 3D de alta calidad de las piezas. Además, SIMSCAN tiene dos cámaras separadas por solo 130 mm, lo que facilita la obtención de datos 3D precisos en espacios estrechos.
Portátil, compacto y flexible
SIMSCAN es un escáner láser 3D portátil, compacto y del tamaño de la palma de la mano, que permite a los ingenieros medir piezas durante una sesión larga sin sentir cansancio. Se puede transportar fácilmente para realizar mediciones incluso en condiciones adversas.
Informe en tiempo real para un análisis intuitivo
Los datos adquiridos se pueden importar al software de inspección 3D para su comparación y análisis con el modelo CAD original. Puede generar mapas de color fáciles de entender para proporcionar una guía de datos precisa para la posterior reparación del producto y modificación del molde.
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