Ingeniería marina: solución de escaneo 3D para la inspección de álabes de turbinas de barcos y el desarrollo de productos

La industria de la ingeniería marina juega un papel crucial en el transporte y el comercio global, centrándose en el diseño, desarrollo y producción de botes, barcos y otras embarcaciones marinas. Dentro de este sector, un área clave de especialización implica la producción de componentes de motores de barcos, tales como álabes de turbinas.

El álabe es el componente aerodinámico más crítico de la turbina y afecta significativamente su eficiencia. Es esencial inspeccionar minuciosamente las características del álabe durante la etapa de diseño. Los álabes están meticulosamente diseñados para optimizar el flujo de aire y maximizar la eficiencia, con su forma y perfil diseñados para crear una región de alta presión en un lado y una región de baja presión en el otro.

Fabricante de componentes para barcos

Nuestro cliente es un actor líder en el campo de la ingeniería marina, especializado en la investigación y desarrollo de productos relacionados con barcos. Su oferta principal incluye álabes de motor de barco de alto rendimiento. Sin embargo, ellos enfrentan importantes retos en los procesos de inspección y control de calidad, en particular en lo que respecta al escaneo y medición de los álabes de las turbinas.

Características del álabe de turbina bajo inspección

Los álabes de turbina producidos por nuestro cliente normalmente están fabricados de aluminio y presentan características geométricas únicas, con un espesor que oscila entre 1 y 2 mm y bordes afilados que deben representarse con precisión. Estas características son cruciales para garantizar la calidad general de los productos finales.

Desafíos de la medición de álabes de turbinas complejas

La medición de los álabes de turbina presenta desafíos significativos debido a sus superficies retorcidas complejas y sus paredes delgadas. El acabado de aluminio brillante provoca la reflexión de la luz, lo que puede interferir con una captura de datos precisa. Los detalles intrincados, tales como las marcas de mecanizado y las esquinas afiladas, dificultan aún más el proceso. Por ejemplo, el fabricante solía escanear las superficies inclinadas de los álabes, pero tenía dificultades para capturar estas áreas con precisión, dando lugar a bordes redondeados en lugar de las esquinas afiladas que querían.

Además, los métodos de escaneo tradicionales utilizados por nuestro cliente mostraron ser inadecuados, generando una captura de datos incompleta e imprecisiones, especialmente en las posiciones de las perforaciones. La antigua tecnología de láser rojo a menudo requería un recubrimiento con polvo para mejorar el escaneo. Esta situación destaca la necesidad de soluciones de medición más avanzadas para estos componentes complejos.

Soluciones 3D de SCANTECH para el desarrollo y la inspección de productos

Para abordar estos desafíos, presentamos nuestra solución de escaneo avanzada: el SIMSCAN 42.

SIMSCAN, un escáner láser 3D portátil del tamaño de la palma de la mano diseñado para capturar zonas de difícil acceso y espacios estrechos. Con una robusta carcasa totalmente metálica, ofrece un rendimiento confiable y ha recibido prestigiosos premios como el German Red Dot Award y el China Design Silver Award.

El SIMSCAN destaca en el escaneo 3D de alta calidad, permitiendo a sus usuarios capturar de manera rápida y precisa detalles intrincados tanto de espacios estrechos como de componentes de gran escala. Adicionalmente, SCANTECH ofrece el SIMSCAN-E inalámbrico, que mejora la flexibilidad y la facilidad de uso, haciéndolo un instrumento de medición de grado metrológico ideal para diversas aplicaciones.

La tecnología de escaneo 3D de SCANTECH ayuda al usuario a obtener datos 3D precisos y completos de los álabes de turbina para el desarrollo e inspección de productos. El escaneo 3D permite a la compañía crear rápidamente modelos digitales precisos de piezas existentes. Esto acelera el proceso de prototipado, permitiendo a los equipos iterar diseños con base en datos precisos sin tener que comenzar desde cero.

El escaneo 3D de alta tecnología también proporciona mediciones detalladas de las piezas, permitiendo evaluaciones de calidad minuciosas. Al comparar los datos escaneados con las tolerancias de diseño, el fabricante identifica defectos o desviaciones en tiempo real, garantizando que solo se ofrezcan productos que cumplan con los estándares de calidad.

El escáner 3D combinado con un software avanzado aporta numerosas ventajas:

Precisión mejorada: La tecnología de láser azul mejora significativamente la precisión del escaneo, permitiendo la captura precisa de detalles finos, incluidos bordes afilados y geometrías intrincadas con una precisión de hasta 0,020 mm.

Compatibilidad de materiales: La configuración avanzada del escáner láser 3D portátil SIMSCAN 42, que incluye exposición ajustable y un modo de brillo, le permiten escanear superficies mecanizadas brillantes de manera efectiva sin requerir recubrimientos adicionales.

Escaneo efectivo de perforaciones: En comparación con sus competidores, el SIMSCAN posee una distancia de cámara más corta de 130 mm, lo que permite un ángulo de visión más pronunciado cuando se escanean espacios estrechos en 3D. Este diseño permite que el SIMSCAN capture datos precisos y completos en zonas de difícil acceso, tales como ranuras profundas, lo que garantiza que los usuarios puedan obtener datos completos de manera efectiva.

Con la capacidad de escanear distancias cortas y geometrías complejas, el SIMSCAN garantiza una captura de datos integral, incluso en zonas ocultas o desafiantes.

Característica de pared delgada: Al ajustar la configuración de densidad de puntos, el dispositivo puede capturar de manera efectiva los detalles de bordes y esquinas delgadas, satisfaciendo los requisitos del cliente para el desarrollo de productos y el aseguramiento de la calidad.

Eficiencia: Gracias a su tasa de medición de hasta 2,8 millones de mediciones por segundo, cada pieza puede escanearse en aproximadamente 10 minutos, permitiendo una rápida captura de datos sin comprometer la calidad.

Resultados y análisis del escaneo

Los resultados obtenidos con el uso del SIMSCAN 42 fueron transformadores para el cliente. El mejorado proceso de escaneo no solo proporcionó conjuntos de datos completos, sino que también garantizó que los detalles geométricos se representaran con precisión, en particular los bordes afilados y los diseños intrincados de los álabes de turbina. Esta nueva precisión permite una ingeniería inversa y evaluación de la calidad confiables, generando una mejora significativa en comparación con los métodos anteriores.

Conclusión

La integración de la tecnología de escaneo 3D de SCANTECH ha revolucionado los procesos de inspección de nuestro cliente, abordando desafíos de larga data y mejorando la eficiencia general. A medida que la industria de la ingeniería marina continúa avanzando, la adopción de soluciones de medición innovadoras como el SIMSCAN 42 será crítica para mantener la competitividad y garantizar la excelencia del producto. A través de esta colaboración, nuestro cliente está mejor equipado para satisfacer las demandas de la construcción naval moderna, allanando el camino para una nueva era de ingeniería de precisión en el sector marítimo.