La scansione 3D di un oggetto in ambito industriale può avere una duplicite utilità: acquisire la geometria 3D di un oggetto per utilizzarla in ambiente software oppure controllare il manufatto fisico confrontandolo con la geometria 3D che lo ha generato.
Per le attività di reverse engineering Coesum si avvale del sistema di scansione ottica tridimensionale ATOS CORE 300 della GOM. Il dispositivo utilizza la tecnologia Blue Light per rilevare le geometrie degli oggetti fisici, grazie ad un sistema stereoscopico di telecamere e digitalizza in tempo reale le immagini restituendo un file 3D lavorabile in qualsiasi ambiente CAD.
Il sensore di stabilità in grado di ricalibrare il sistema in autonomia lo rende particolarmente adatto ai contesti di produzione, in tal senso questo sistema può essere impiegato per due applicazioni principali:
La digitalizzazione del modello fisico e la ricostruzione tridimensionale al CAD permette di ottenere:
- Nuvola di punti e struttura della mesh
- Matematizzazione delle informazioni acquisite
- File .STL per la produzione di prototipi
Controllo metrologico non distruttivo di componenti e attrezzature: il software esegue il confronto rispetto al modello CAD originale e mette in evidenza le deviazioni tramite colori: in questo modo è facile individuare aree da correggere e concentrarsi velocemente sui miglioramenti da apportare al ciclo produttivo, riducendo tempi e costi dell’intervento di modifica. Il sistema mette in evidenza:
- Deviazioni globali rispetto al CAD
- Deviazioni puntuali rispetto al CAD
- Misurazione integrata e report di analisi
Queste sono le principali caratteristiche tecniche del sistema ATOS CORE 300:
Volume di misura: 300x230x230 mm – per i particolari di dimensioni più grandi i rilievi vengono fatti in più parti
Precisione di forma: 0.01 mm
Precisione di distanza: 0.05 mm
Da cosa dipendono tempi e costi del reverse engineering?
Dipendono da dimensioni, complessità geometrica, numero di acquisizioni, caratteristiche superficiali e precisione richiesta. Incidono inoltre il livello di ricostruzione CAD, le modifiche progettuali e l’eventuale report dimensionale.
Si possono scansionare superfici nere, lucide o trasparenti?
Sì, ma possono richiedere tempi di esposizione differenti oppure l’applicazione di uno spray opacizzante temporaneo. Questo trattamento riduce riflessi e trasparenze che potrebbero interferire con l’acquisizione ottica.
È possibile eseguire la scansione direttamente presso il cliente?
Sì, quando il componente o l’attrezzatura non possono essere trasportati facilmente. Prima dell’intervento devono essere verificati accessibilità, spazio operativo, stabilità del pezzo e condizioni dell’ambiente di acquisizione.
È possibile scansionare componenti di grandi dimensioni?
Sì. Il volume massimo di una singola acquisizione è 300 × 230 × 230 mm, ma componenti più grandi possono essere rilevati attraverso scansioni successive poi allineate tra loro.
Quale precisione può essere raggiunta con la scansione ottica?
Il sistema indicato nella pagina presenta una precisione di forma di 0,01 mm e una precisione di distanza di 0,05 mm. Il risultato effettivamente utilizzabile deve comunque essere valutato in funzione di dimensioni, superficie, geometria e modalità di acquisizione.
È possibile ottenere un report dimensionale del componente?
Sì. Il confronto tra scansione e modello CAD può essere completato con misure e report delle deviazioni. Quote, tolleranze e punti di controllo devono essere concordati prima dell’analisi, soprattutto quando il report è destinato al controllo qualità.
È possibile confrontare un componente fisico con il file CAD originale?
Sì. La scansione del componente può essere sovrapposta al modello CAD nominale per individuare scostamenti globali e localizzati. Una mappa cromatica consente di identificare rapidamente le aree che differiscono dalla geometria prevista.
Il reverse engineering può essere utilizzato per realizzare ricambi fuori produzione?
Sì, purché sia disponibile un campione fisico sufficientemente integro. Dopo la ricostruzione occorre valutare materiale, tolleranze e tecnologia produttiva più adatta alla quantità e alle condizioni di utilizzo del ricambio.
È possibile modificare il componente dopo la digitalizzazione?
Sì. Una volta acquisita la geometria, il modello può essere aggiornato per modificare ingombri, superfici, fissaggi, spessori o interfacce. Le modifiche devono essere verificate rispetto alla funzione e al processo produttivo previsto.
Il file ottenuto dalla scansione è immediatamente utilizzabile per la produzione?
Dipende dal risultato richiesto. Una mesh può essere sufficiente per visualizzazione o prototipazione, mentre per lavorazioni CNC, stampi o modifiche progettuali può essere necessaria la ricostruzione di un modello CAD e la definizione delle quote funzionali.
Quali file possono essere consegnati al termine del lavoro?
L’output può comprendere mesh, file STL o modelli CAD in formati concordati, come STEP o IGES. Il formato viene definito in base al software utilizzato dal cliente e alle attività successive previste.
Qual è la differenza tra scansione 3D e ricostruzione CAD?
La scansione genera una rappresentazione digitale della superficie, generalmente sotto forma di nuvola di punti o mesh. La ricostruzione CAD rielabora questi dati per ottenere superfici o geometrie modificabili e utilizzabili nelle successive attività di progettazione.
È possibile ricostruire un componente anche senza disegni o file CAD?
Sì. La geometria può essere acquisita direttamente dal componente fisico e successivamente ricostruita in ambiente CAD. La scansione rileva però lo stato reale del campione, comprese eventuali usure o deformazioni, che devono essere valutate prima della riproduzione.
Quali informazioni servono per valutare un’attività di reverse engineering?
Occorre indicare dimensioni e materiale del componente, finalità del rilievo, precisione richiesta e tipo di output desiderato. È inoltre utile specificare se il modello servirà per controllo dimensionale, modifica, prototipazione o produzione.
Quando è utile ricorrere al reverse engineering?
È utile quando non sono disponibili file CAD o disegni aggiornati, quando occorre ricostruire un ricambio oppure quando si vuole modificare un componente esistente. Può essere utilizzato anche per confrontare un pezzo prodotto con la geometria nominale.