С 3D-измерениями вы всегда на шаг впереди

Илья Крупенников

Необходимость в метрологическом оборудовании | Разработка прототипа спорткара | В игру вступает Creaform | Измерительный манипулятор не нужен! | Что дальше?

Британская компания ACE Technology, основанная в 2004 году, производит композитные изделия высочайшего качества. Первыми ее клиентами были производители спортивных мотоциклов. Особенности этой отрасли – потребность в быстром выводе продукта на рынок и в беспрецедентной гибкости, позволяющей вносить изменения в конструкцию на любом этапе производства.

С самого начала в ACE Technology понимали, насколько важна уникальность предложения на высококонкурентном рынке. Компания предлагает своим клиентам комплексные решения, которые действительно расширяют их возможности.

ACE Technology – поставщик полного цикла. Компания оказывает различные услуги – от проектирования до производства продукции (включая штампы и пресс-формы, оснастку и крепеж) и контроля качества. Также у ACE есть четыре собственных автоклава для разработки передовых композитных материалов.

За долгие годы работы ACE Technology научилась адаптироваться к изменению спроса на рынке. 2009 год был для компании самым сложным. Экономический кризис лишил многих крупных производителей контрактов с компаниями, которые участвовали в Чемпионате Великобритании среди легковых автомобилей. Но благодаря диверсификации портфолио ACE Technology смогла быстро найти клиентов в новых отраслях, включая авиакосмическую промышленность, оборонный сектор и телекоммуникации.

Необходимость в метрологическом оборудовании

В 2009 году компания выиграла крупный контракт на производство спутниковых рефлекторов. Для его исполнения требовались точные измерения, в том числе измерения среднеквадратических значений. Это побудило ACE приобрести первый метрологический прибор – портативный измерительный манипулятор. По словам директора компании Пола Скиннера, «в то время портативный манипулятор был единственной альтернативой дорогостоящим стационарным КИМ».

3D сканер Creaform MetraSCAN 3D
3D-сканер Creaform MetraSCAN 3D

С тех пор компания приняла метрологию на вооружение и стала использовать точные измерительные приборы во всех проектах. Также в ACE появились лазерные 3D-сканеры – руководство решило включить в пакет услуг ранние стадии проектирования.


Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью: HandySCAN 3D против портативных измерительных манипуляторов: кто кого? 

Разработка прототипа спорткара

Один из проектов заключался в разработке композитного прототипа спортивного автомобиля для гонок «24 часа Ле-Мана». Здесь было необходимо не только оптимизировать геометрию, но и соблюсти строжайшие требования к массе и прочности.

Как объяснил Пол Скиннер, для оптимизации геометрии нужно сначала оцифровать существующую деталь или объект, а затем работать с его трехмерной копией для улучшения конструкции. «Именно тогда я понял, что портативный измерительный манипулятор не так уж и портативен», – вспоминает он.

Скиннер рассказал, что в ходе проекта нужно было часто выезжать на предприятия заказчика, разбросанные по всей Великобритании. «Громоздкий штатив сразу превратился в большую проблему. Его не только тяжело носить, но и крайне неудобно перевозить. К тому же, при закреплении манипулятора внутри автомобиля любое движение сразу сбивало настройки, и все полученные потом данные оказывались бесполезными».

В игру вступает Creaform

Портативная КИМ Creaform HandyPROBE
Портативная КИМ Creaform HandyPROBE

Скиннер поручил инженеру-стажеру ACE Эдварду Смиту более пристально изучить 3D-сканирование и другие портативные технологии. Компании требовалось небольшое и простое переносное устройство, способное сканировать различные поверхности (углепластик, эпоксидные смолы, зеркала, полированный алюминий), и настолько же простое ПО для него.

После нескольких экспериментов Смит понял, что два лучших портативных манипулятора на рынке имеют один и тот же недостаток: их сложно и неудобно перемещать вокруг объекта при измерении.


Закажите бесплатное тестовое 3D-сканирование в iQB Technologies. Приедем на ваше предприятие!

Оставить заявку

Затем он стал изучать оптические технологии, и продукты Creaform MetraSCAN 3D и HandyPROBE быстро доказали, что могут справиться с проблемами, которые не способны решить портативные КИМ. Смит уже использовал предыдущую версию MetraSCAN 3D на прежнем месте работы и был знаком с преимуществами устройств Creaform. «Я запомнил эти 3D-сканеры, потому что они стабильно давали качественные результаты, а работать с ними было легко и удобно», – замечает он, добавляя, что самые последние версии устройств превосходно сканируют даже зеркалоподобные поверхности и углепластик.

Пол Скиннер был впечатлен. «Я просто не мог поверить в то, что эти системы в два или три раза быстрее всего, что я видел на рынке раньше!», – рассказывает он.

ACE Technology приобрела систему 3D-сканирования, состоящую из 3D-сканера MetraSCAN 3D, портативной КИМ HandyPROBE и программного обеспечения VXelements.

Эдвард Смит рассказывает, что в компании MSL (официальный дистрибьютор Creaform в Великобритании)  ему наглядно показали, насколько просты в использовании системы Creaform. «Наша основная задача – проектировать и разрабатывать продукцию. Мы не хотели нанимать для работы с оборудованием отдельного специалиста, и поэтому нам было нужно простое в освоении решение, которое могли бы нечасто – иногда раз в несколько недель – использовать несколько разных инженеров».

MetraSCAN 3D – это главная инвестиция в наши проекты по сканированию и созданию CAD-моделей
 
Пол Скиннер, директор ACE Technologies

Программа VXelements оказалась прекрасным дополнением к оборудованию и сделала работу с ним еще проще. Раньше при реверс-инжиниринге данные нужно было экспортировать в плагин для SolidWorks или другое сложное стороннее ПО. Теперь данные переносятся в режиме реального времени, и в SolidWorks можно сразу просматривать готовые поверхности и плоскости сечения.

Измерительный манипулятор не нужен!

В прошлом для производства пресс-форм и оснастки обязательно требовались тактильные измерения отверстий и измерения основных элементов изделия. Решение Creaform с успехом заменяет устаревшие КИМ – ручное устройство HandyPROBE справляется со сложными поверхностями не хуже любого измерительного манипулятора. И HandyPROBE, и MetraSCAN 3D тесно интегрированы с системой оптических камер C-Track, обеспечивающей шесть степеней свободы в объеме 16 м3.  HandyPROBE в динамическом режиме передает картезианские координаты компонентов и вспомогательных точек, которые в дальнейшем могут использоваться для создания оснастки, выбора номинальных положений или передачи в CAD-файл данных об отклонениях поверхности.

3D-измерения сложной поверхности с помощью HandyPROBE
3D-измерения сложной поверхности пресс-формы с помощью HandyPROBE

Как в авиакосмической отрасли, так и в производстве оснастки для автомобилей Формулы-1 часто используются решения, включающие лазерный трекер и портативный манипулятор или лазерный трекер с ручным устройством бесконтактных измерений или сканером. Однако в обоих случаях перемещение по области измерения очень сильно ограничено, а процесс измерений сложен и подвержен ошибкам. Решение С-Track значительно упрощает процесс, автоматически выравнивая область по оптическим камерам. Это значительно сокращает время измерения.


Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью: 3D-сканеры в автомобилестроении: 4 преимущества и 4 успешных проекта

Что дальше?

На сегодняшний день у ACE Technology два завода в Кембриджшире, на которых работают в общей сложности 50 опытных сотрудников. Компания продолжает искать возможности для развития в авиакосмической отрасли. Кроме того, ACE приобрела 3D-принтер Markforged для печати оснастки и деталей из армированного нейлона.

Пол Скиннер говорит, что 3D-сканер MetraSCAN 3D сыграл важную роль в освоении 3D-печати, поскольку «собранные данные моделей, оснастки и конечных деталей можно легко преобразовать в файлы, подходящие для 3D-печати». 3D-сканирование можно использовать и для печати крепежа, оснастки и шаблонов, что позволяет сократить время производства композитных деталей.

«MetraSCAN 3D – это главная инвестиция в наши проекты по сканированию и созданию CAD-моделей. Мы уверены, что она сыграет важную роль в будущем расширении компании», – заключает Скиннер.


Материал предоставлен компанией Creaform

3D-технологии в автомобилестроении

Статья опубликована 17 января 2020 в 10:17, дополнена 17 января 2020

Ключевое слово – устойчивость: тренды развития 3D-печати в 2020 году
Как снизить коэффициент использования материала с помощью 3D-печати металлами

Об авторе

Илья Крупенников
Илья Крупенников

Продакт-менеджер и руководитель проектов по 3D-сканированию, член-корреспондент МОО «Академия проблем качества» при Росстандарте, кандидат технических наук. Илья стремится предлагать самые прогрессивные решения для российских предприятий и всей душой за их развитие в области 3D-технологий. Занимался разработкой российских 3D-сканеров, руководя группой инженеров, после чего защитил диссертацию по 3D-алгоритмам. А еще Илья увлекается историей и теософией, любит футбол, является преданным фанатом «Формулы-1», участвует в соревнованиях по картингу. Его девиз: «Из важных деталей складывается целое».

Читайте также
Как 3D-печать помогла пациенту с серьезным дефектом скуловой кости
Как 3D-печать помогла пациенту с серьезным дефектом скуловой кости
Простые в работе и доступные сканеры peel 3d решают сложные задачи
Простые в работе и доступные сканеры peel 3d решают сложные задачи
3D-печать в хирургии: создаем идеально точную модель позвоночника и трахеи
3D-печать в хирургии: создаем идеально точную модель позвоночника и трахеи

й Оставьте комментарий