Como a Tecnologia de Digitalização 3D Revoluciona a Inspeção de Volutas na Fabricação de Turbinas

À medida que a indústria global de energia migra cada vez mais para fontes sustentáveis e renováveis, a demanda por equipamentos de geração de energia eficientes e confiáveis, como turbinas hidráulicas, continua crescendo. Nesse contexto, a precisão de componentes críticos como a voluta é essencial. Mesmo pequenas variações dimensionais na carcaça podem causar desalinhamentos, perda de eficiência e falhas operacionais.

Métodos tradicionais de medição muitas vezes não conseguem capturar com precisão a geometria complexa e a grande escala desses componentes. A tecnologia de digitalização 3D fornece uma solução precisa, em tempo real e sem contato, permitindo que os fabricantes capturem com exatidão todas as dimensões da voluta.

Visão Geral do Cliente

O cliente é um dos principais fabricantes de turbinas hidráulicas, especializado na produção de sistemas de turbinas de alta eficiência para o setor global de energia hidrelétrica. Eles projetam e produzem uma ampla variedade de tipos de turbinas e equipamentos associados, incluindo as volutas, componentes críticos para o desempenho da turbina.

Dada a complexidade e o grande tamanho das volutas, o cliente precisava de uma solução de inspeção de alta precisão para garantir a exatidão nas dimensões, evitar problemas de montagem e atender aos rigorosos padrões da indústria.

Para atender a essas necessidades, o cliente exigia uma solução que fosse capaz de:

• Medir com precisão geometrias grandes e complexas.
• Detectar, corrigir e evitar deformações ou desalinhamentos para garantir o encaixe adequado durante a montagem.
• Fornecer feedback em tempo real para controle contínuo de qualidade e ajustes.

Desafios dos Métodos Tradicionais de Medição

Técnicas tradicionais de medição, como rastreadores a laser e calibradores mecânicos, enfrentam grandes limitações ao inspecionar componentes grandes e complexos como as volutas. Os principais desafios incluem:

Alcance de Medição Limitado: Métodos convencionais têm dificuldade em medir com precisão componentes de grande escala sem reposicionamentos frequentes, o que pode gerar erros de costura de dados e reduzir a eficiência.

Sensibilidade a Fatores Ambientais: Medições feitas em ambientes de produção podem ser afetadas por variações de temperatura, vibrações ou poeira, comprometendo a precisão e a consistência dos resultados.

Incapacidade de Capturar Geometrias Complexas: Ferramentas tradicionais medem apenas pontos discretos, dificultando a captura da forma completa e intricada da voluta, incluindo curvas, ângulos e detalhes de superfície.

Processos Lentos e Intensivos em Mão de Obra: As medições manuais são demoradas e propensas a erros humanos, frequentemente exigindo múltiplas iterações e inspeções, o que atrasa a produção e aumenta os custos.

Esses desafios destacaram a necessidade de uma solução mais avançada, eficiente e precisa, levando o cliente a explorar a tecnologia de digitalização 3D.

Solução: Digitalização 3D para Inspeção de Volutas

Para superar as limitações dos métodos tradicionais, o cliente implementou o sistema de digitalização 3D TrackScan Sharp, projetado para medições de alto volume e alta precisão, oferecendo várias vantagens-chave:

Digitalização Portátil e Confiável no Local

O TrackScan Sharp foi ideal para a medição no local da voluta, que é difícil de mover devido ao seu tamanho. A portabilidade do sistema de digitalização 3D portátil permitiu que o cliente realizasse medições precisas diretamente na oficina, aumentando a eficiência operacional.

Seu design robusto garantiu desempenho estável mesmo em ambientes desafiadores de oficina, permanecendo imune a vibrações, variações de temperatura e ruído. Seu rastreamento dinâmico assegurou medições precisas mesmo em pisos industriais ativos.

Medição Altamente Eficiente

Equipado com processador embarcado para computação de borda, o rastreador do sistema processa imagens e gera coordenadas 3D em tempo real. Isso acelerou a transferência de dados e o processo de medição.

Além disso, seu alcance de medição a partir de uma única posição é maior do que o dos métodos tradicionais. Com poucos reposicionamentos, foi possível capturar dados de peças grandes com eficiência e precisão, reduzindo a necessidade de alinhamentos múltiplos. Combinado à alta taxa de digitalização, a medição foi concluída em apenas 2 horas.

Captura Precisa de Dados

O TrackScan Sharp possibilitou a captura precisa da geometria completa da voluta, incluindo curvas complexas, detalhes intrincados, desvios sutis e diâmetros de furos.

Os algoritmos avançados garantiram medições exatas de dimensões e reservas de usinagem. Esse sistema de digitalização 3D permitiu ao cliente obter dados precisos e assegurou que as peças fabricadas estivessem dentro dos mais altos padrões de qualidade.

Análise Detalhada de Desvios

Os dados escaneados foram processados para criar um modelo 3D detalhado da voluta, que foi comparado ao modelo CAD original. Essa análise de desvios ajudou a identificar discrepâncias e forneceu informações cruciais para o controle de qualidade.

O mapa de cores de desvios permitiu ao cliente identificar variações dimensionais de forma imediata, minimizando defeitos e garantindo que a voluta estivesse dentro das tolerâncias rigorosas durante todo o processo de fabricação. Também destacou as reservas específicas de usinagem nas superfícies a serem trabalhadas, assegurando precisão na usinagem. Além disso, os dados de alta precisão — especialmente os diâmetros dos furos — forneceram uma referência valiosa para a montagem subsequente.

A implementação do sistema de digitalização 3D TrackScan Sharp solucionou com sucesso os desafios do cliente, fornecendo uma solução abrangente e precisa que melhorou significativamente a precisão, a eficiência e a confiabilidade do processo de inspeção da voluta.

Impacto Ampliado e Perspectivas Futuras

A integração do sistema de digitalização 3D TrackScan Sharp não apenas solucionou os desafios imediatos na inspeção de precisão de volutas, como também estabeleceu um novo padrão de controle de qualidade na fabricação de turbinas em grande escala. Ao oferecer medição no local, melhorar a precisão das medições, reduzir o tempo de inspeção e fornecer feedback em tempo real, a solução garantiu a fabricação de componentes de turbinas de alta qualidade para os clientes globais do fabricante. Seu feedback intuitivo ajuda os fabricantes a monitorar os processos de produção em tempo real, permitindo ajustes oportunos para reduzir as taxas de defeitos e alcançar maiores benefícios financeiros.

Pensando no futuro, espera-se que a aplicação da tecnologia de digitalização 3D na fabricação de turbinas continue evoluindo, com avanços futuros em precisão, velocidade e automação de escaneamento. A capacidade de detectar e corrigir desvios em tempo real desempenhará um papel fundamental na otimização dos processos de produção e na minimização de defeitos. À medida que cresce a demanda por sistemas de turbinas de alto desempenho e alta confiabilidade — especialmente no setor de energia renovável — a adoção de tecnologias avançadas como o TrackScan Sharp se tornará cada vez mais essencial para manter a competitividade e atender aos padrões da indústria.

A ampla adoção da tecnologia de digitalização 3D não apenas elevará a qualidade dos produtos, como também contribuirá para uma maior sustentabilidade, otimizando os processos de produção, reduzindo o desperdício e garantindo ciclos de vida mais longos para os produtos. À medida que a SCANTECH continua inovando, nossas soluções 3D estão preparadas para desempenhar um papel fundamental na transformação do futuro da manufatura, ajudando as indústrias a enfrentar os desafios do mundo moderno com precisão, rapidez e eficiência.