Cómo el sistema de medición 3D óptico de SCANTECH mejoró la calidad y la eficiencia en la fabricación de armazones de estator

Cómo el sistema de medición 3D óptico de SCANTECH mejoró la calidad y la eficiencia en la fabricación de armazones de estator

22 Sep, 2023

Extracto: En los siguientes pasajes, descubrirá cómo el sistema de medición 3D óptico de última generación de SCANTECH ha elevado significativamente tanto la calidad como la eficiencia de los procesos de fabricación de armazones de estator, revolucionando la industria.

Un armazón de estator es un componente estructural importante que soporta tanto el núcleo del estator como el devanado del estator, y accesorios tales como enfriadores por aire. Sirve como una carcasa para proteger al generador de influencias externas y para proporcionar circulación de aire de refrigeración.

El armazón del estator suele estar fabricado con acero o hierro fundido y tiene una forma cilíndrica, que está diseñada para soportar las tensiones mecánicas y las vibraciones causadas por el rotor giratorio y las fuerzas electromagnéticas. El armazón del estator también debe tener buena conductividad térmica y baja expansión térmica para evitar el sobrecalentamiento y la deformación.

Proveedor de equipos hidroeléctricos

El cliente es un proveedor líder de equipos hidroeléctricos. Se especializa en la producción de una variedad de equipos hidroeléctricos, incluidos generadores de turbinas hidroeléctricas, equipos de tratamiento de agua y más. Sus productos satisfacen diversas necesidades, como la generación de energía, la purificación de agua y la fabricación industrial.

El requisito de medir un armazón de estator

El armazón de estator en este caso es una pieza soldada compleja y de gran tamaño que exige un control preciso de cada proceso de producción para garantizar la calidad, la confiabilidad y la estabilidad. La inspección garantiza su precisión dimensional y geométrica, lo que afecta el rendimiento y la vida útil de la turbina.

measuring a stator frame with 3d scanning technology

Alt: medición de un armazón de estator con tecnología de escaneo 3D

El diámetro exterior de un armazón de estator varía según el tamaño de la unidad. La unidad grande, en este caso, tiene 4 m de altura y un diámetro de 25 m. Su longitud de arco es de unos 15 metros. El cliente necesitaba:

  • Evaluar la planitud de la superficie, la rugosidad y la calidad de la soldadura del armazón de estator para garantizar que cumpla con los estándares de calidad de superficie y no tenga defectos o distorsiones significativos.
  • Evaluar la concentricidad y cilindricidad del armazón del estator para verificar su conformidad con las especificaciones.
  • Identificar las dimensiones geométricas, como el radio, la apertura del armazón del estator para validar la conformidad entre las dimensiones reales del marco del estator y las especificaciones de diseño.

Inconvenientes de los métodos de medición tradicionales

En el pasado, las piezas de trabajo debían colocarse en una máquina herramienta CNC para obtener su planitud y radio, o medirse manualmente con herramientas de medición tradicionales para obtener sus dimensiones. Sin embargo, estos métodos tenían diversos inconvenientes:

  • El uso de la máquina herramienta CNC para la inspección del armazón del estator, como la planitud y el radio, puede llevar hasta dos o tres días. Durante este período, la máquina herramienta está ocupada por el proceso de inspección y no puede realizar ninguna otra tarea de mecanizado, lo que reduce un valioso tiempo de operación. Esto afecta negativamente al programa de producción general y a la eficiencia.
  • El gran tamaño de los componentes de las turbinas hidráulicas plantea un desafío para la medición manual, que generalmente requiere la colaboración de dos o tres personas y da lugar a errores significativos.
  • Las herramientas de medición convencionales solo pueden medir puntos, líneas, etc., que son insuficientes para capturar completamente características como superficies curvas, soldaduras, cordones de soldadura u otras áreas ocluidas o deformadas. Los métodos de medición tradicionales también carecen de la capacidad de generar informes de inspección intuitivos y efectivos.

Solución de sistema de medición 3D óptico de SCANTECH

El cliente requería de un método eficiente e inteligente para inspeccionar su gran armazón de estator soldado. Después de buscar varias soluciones, escogieron la solución integral de inspección 3D de SCANTECH, que cuenta con el sistema de medición 3D óptico inteligente TrackScan-Sharp y el potente software TrackView. Gracias a su seguimiento de gran volumen y su medición de alta precisión, TrackScan-Sharp es capaz de escanear en 3D un gran armazón de estator con facilidad.

optical 3D measurement system

Alt: sistema de medición 3D óptico

Flujos de trabajo de medición 3D con TrackScan-Sharp

En primer lugar, el ingeniero utilizó una varilla de calibración portátil y alineó el código QR con el sensor del seguidor para calibrar el sistema y garantizar un rendimiento óptimo. Luego, el ingeniero posicionó algunos marcadores en su superficie, que ayudaron a mover el i-Track durante el proceso de escaneo.


TrackScan-Sharp 3D measurement

Alt: Medición 3D TrackScan-Sharp

El ingeniero utilizó el escáner 3D TrackScan-Sharp de SCANTECH para obtener datos 3D del armazón de estator. El cliente capturó datos 3D de alta precisión del armazón de estator e inspeccionó la deformación en unas 3 horas.

TrackScan-Sharp 3D scanner

Alt: Escáner 3D TrackScan-Sharp

Las soldaduras, chaflanes o rebajes profundos de las piezas soldadas planteaban algunas limitaciones estructurales o geométricas. TrackScan-Sharp superó fácilmente estos desafíos debido a su alta portabilidad y flexibilidad. Capturó datos de estructuras complejas y zonas de difícil acceso con facilidad.

TrackScan-Sharp 3D scanning

Alt: Escaneo 3D TrackScan-Sharp

Luego del escaneo 3D, los datos 3D se importaron en el software desarrollado internamente por SCANTECH, TrackView y se compararon con el modelo CAD. El software profesional les permitió procesar y analizar los datos y generar un informe de inspección detallado, que mostraba los datos completos de la pieza. De esta manera, las dimensiones y geometrías como el radio, la apertura, la concentricidad y la cilíndricidad fueron medidas, analizadas y evaluadas.

After TrackScan-Sharp 3D scanning

Alt: Después del escaneo 3D de TrackScan-Sharp

La inspección 3D del armazón de estator se realizó in situ en el taller. TrackScan Sharp no se vio afectado por ninguna vibración, alta temperatura u otras condiciones adversas. Mantuvo una alta precisión y estabilidad durante todo el proceso de medición y completó satisfactoriamente el proyecto.

Beneficios

Medición de gran volumen

TrackScan-Sharp cuenta con un gran volumen de medición de hasta 49 m3 y un potente algoritmo de medición de bordes, lo que garantiza que pueda medir piezas de gran escala sin requerir un frecuente movimiento. Esto ahorra tiempo para el escaneo 3D y la unión de datos. No requiere de ningún sistema de fotogrametría para garantizar una exactitud volumétrica de alta precisión.

TrackScan-Sharp large-volume 3D scanning

Alt: Escaneo 3D de gran volumen TrackScan-Sharp

Medición eficiente

Gracias a su tecnología de seguimiento óptico y a su tasa de medición de hasta 2,6 millones de mediciones por segundo, TrackScan-Sharp puede medir piezas de forma precisa y eficiente. También libera tiempo de trabajo de la máquina herramienta CNC para mejorar la eficiencia de la producción y reducir los gastos operativos.

Efficient 3D scanning

Alt: Escaneo 3D eficiente

Resultados de medición precisos

Con su hardware y software avanzados, TrackScan-Sharp puede medir con una alta precisión de hasta 0,025 mm. El sistema ayuda a eliminar los errores de medición manual causados por el gran tamaño de la pieza y garantiza una medición precisa.

Precise 3D scanning results

Alt: Resultados del escaneo 3D precisos

Informes intuitivos

Con datos de campo completo y un mapa de color intuitivo, los ingenieros pueden analizar la deformación de una superficie o componente específico de manera eficiente, lo que era desafiante utilizando mediciones puntuales o lineales. Esto les permitió mejorar su proceso y control de calidad.

La solución de medición 3D de seguimiento óptico inteligente de SCANTECH ayudó al cliente a mejorar la calidad y la eficiencia de la fabricación de su armazón de estator. También mejoró su competitividad en el mercado de generadores de turbinas hidroeléctricas.

privacy settings Privacy settings
Manage Cookie Consent
To provide the best experiences, we use technologies like cookies to store and/or access device information. Consenting to these technologies will allow us to process data such as browsing behavior or unique IDs on this site. Not consenting or withdrawing consent, may adversely affect certain features and functions.
✔ Accepted
✔ Accept
Reject and close
X