¿Alguna vez se ha preguntado cómo preservar y mejorar un sitio histórico sin comprometer su estilo e integridad originales?

Ese fue el desafío que enfrentaron nuestros clientes cuando fueron contratados para crear nuevos paneles de cerca para la Plaza de Oficiales, un sitio histórico nacional en Fredericton, Canadá.

En esta publicación de blog, le mostraremos cómo nuestro revendedor ayudó a crear nuevos paneles ornamentales para cercas de hierro fundido mediante escaneo 3D.

También compartiremos los beneficios de utilizar el escaneo 3D para este proyecto, tales como:

●  Ahorro de tiempo y dinero evitando mediciones y dibujos manuales
●  Captura de datos 3D precisos y detallados del panel de valla existente
●  Crear un modelo de superficie suave y simétrico del panel de valla.
●  Diseñar el nuevo riel superior e inferior de manera fácil y rápida
●  Garantizar el ajuste y la calidad del patrón y del vaciado.

Si alguna vez visita Fredericton, la capital de New Brunswick, Canadá, es posible que desee visitar la Plaza de los Oficiales, un sitio histórico nacional.

La plaza fue una vez una base militar y un lugar de reunión pública para los residentes de la ciudad. Hoy en día, es un lugar popular para eventos culturales, conciertos y festivales.

La valla de la Plaza de los Oficiales ha sufrido varios cambios a lo largo de los años. El objetivo de este proyecto era crear nuevos paneles de cerca que coincidieran con el estilo histórico de la cerca original, pero con un perfil de riel superior ligeramente diferente para reflejar el nuevo diseño.

El cambio es cree un modelo 3D preciso y asegúrese de que el modelo de fundición no replique 100 años de corrosión y desgaste, sino que represente la fundición de manera justa.

Escaneo y fundición 3D para crear nuevos paneles de cerca

Thompson Foundry es una empresa canadiense que lleva más de medio siglo fabricando piezas fundidas fundamentales para el funcionamiento y el éxito de una amplia gama de clientes en todo el mundo.

Dependable Industries ha estado produciendo patrones y herramientas de alta calidad para una amplia variedad de industrias desde 1968.

Su negocio operado y de propiedad familiar cuenta con personal experto y creadores de patrones altamente experimentados.

Para lograrlo, se utilizaron tecnologías de escaneo y fundición 3D.

El escáner 3D que utilizaron es el escáner láser 3D portátil KSCAN-Magic . Es un escáner 3D compuesto de última generación que integra láseres infrarrojos y azules en un instrumento versátil.

Cuenta con cinco modos de funcionamiento estándar, incluido el escaneo 3D ultrarrápido y el escaneo hiperfino.

Paso 1: Escaneo 3D del panel de la cerca

El primer paso fue escanear en 3D el panel de la cerca existente utilizando el KSCAN-Magic 2 para capturar datos 3D precisos y de alta resolución. El escáner 3D es fácil de usar y puede escanear objetos complejos de forma rápida y precisa.

Escanearon en 3D el panel de la cerca desde diferentes ángulos y distancias, asegurándose de cubrir cada detalle. El escáner 3D alineó automáticamente los datos y creó una nube de puntos 3D del panel de la valla.

Paso 2: procesamiento de datos en software de diseño 3D

El siguiente paso fue importar los datos de la nube de puntos 3D a un software de diseño 3D que pueda convertir datos 3D en modelos CAD.

Dado que los datos del escaneo 3D eran de alta calidad, solo necesitaron una edición y un procesamiento mínimos para que el modelo CAD fuera utilizable.

En el software quitaron el riel superior e inferior del panel de la cerca, ya que iban a ser rediseñados.

También utilizaron la función de superficie automática para generar una superficie lisa que capturara los detalles del panel de la cerca, pero sin las irregularidades de la superficie causadas por la corrosión y el desgaste.

Luego dividieron y duplicaron el panel para hacerlo simétrico para la fabricación de patrones.

Paso 3: Diseño de los nuevos rieles superior e inferior

El siguiente paso fue diseñar los nuevos carriles superior e inferior del panel de valla según los bocetos del cliente. Utilizaron un software de diseño 3D para crear los nuevos perfiles de riel y fijarlos al panel de la cerca.

Modificaron ligeramente el riel superior, manteniendo el estilo y las dimensiones de los nuevos rieles en línea con la cerca original.

Paso 4: Mecanizar el patrón

El siguiente paso fue mecanizar el patrón del panel de la cerca utilizando máquinas CNC de Dependable Industries después de que los modelos fueron dispuestos y verificados para su ajuste.

Un patrón es una réplica del producto final que se utiliza para crear un molde para fundición. El modelo CAD del panel de la cerca se envió a Dependable Industries para mecanizar el patrón.

Paso 5: Lanzar el panel de la cerca

El paso final fue moldear el panel de la cerca utilizando las instalaciones de fundición de Thompson Foundry. Utilizaron hierro como metal para el panel de la cerca, ya que es duradero y resistente a la corrosión.

Después de echar la arena y limpiarla, se hizo con éxito un nuevo panel de cerca.

El resultado: nuevos paneles de cerca para un sitio histórico

El resultado del trabajo fue un nuevo panel de valla que encajaba perfectamente con la valla histórica de la Plaza de los Oficiales.

El panel de la cerca tenía el mismo estilo y dimensiones que la cerca original, pero con un perfil de riel superior ligeramente diferente. El panel de la cerca también tenía una superficie lisa y clara que no replicaba la corrosión y el desgaste de la cerca vieja.

Las tecnologías de escaneo y fundición 3D son herramientas poderosas para preservar y mejorar sitios históricos, ya que pueden capturar, replicar y modificar estructuras existentes sin comprometer su estilo e integridad originales.

Estas tecnologías también pueden ahorrar tiempo y dinero, mejorar la precisión y la calidad y permitir la creatividad y la innovación.

Los clientes quedaron muy satisfechos con el increíble rendimiento y funcionalidad del escáner 3D KSCAN-Magic.

Scantech tuvo el honor de proporcionar estos escáneres láser 3D precisos para preservar y mejorar este sitio histórico que tiene una rica historia y significado cultural.

Esperamos que el panel de valla dure muchos años y sea disfrutado por muchos visitantes.

Esperamos que haya disfrutado de esta publicación de blog y haya aprendido algo nuevo sobre las tecnologías de escaneo y fundición 3D.

Si tiene un proyecto similar o necesita escaneo 3D para cualquier otro propósito, no dude en contactarnos.

Resumen

Los técnicos de una empresa de fabricación de equipos de energía eólica midieron e inspeccionaron una brida a gran escala de una cimentación de energía eólica marina con el escáner láser 3D portátil KSCAN-Magic y el sistema de fotogrametría MSCAN-L15 de Scantech.

El objetivo del proyecto era capturar todos sus datos e inspeccionar si cumplía los requisitos de dimensionamiento geométrico y tolerancias. Se inspeccionaron sus 120 orificios para pernos y se obtuvieron datos específicos de GD&T, como la posición y la planitud.

Antecedentes

La energía eólica, una fuente de energía sostenible, renovable y limpia, se utiliza cada vez más para generar electricidad para las industrias. Su impacto en el medio ambiente es mucho menor que el de los combustibles fósiles tradicionales.

La energía eólica se genera tanto en parques eólicos terrestres como marinos, formados por muchos aerogeneradores individuales. Los costes de construcción y mantenimiento de los parques eólicos marinos son elevados. Por lo tanto, es crucial garantizar que la parte de la turbina eólica y la torre cumplan unos requisitos estrictos.

Objetivos del proyecto

El cliente, en este caso, es Jutal Offshore Oil Service Co., Ltd., fundada en 1995 y que cotiza en la bolsa de Hong Kong desde septiembre de 2006.

Ofrece a sus clientes del sector del petróleo y el gas servicios de fabricación de equipos de petróleo y gas tecnológicamente avanzados, ingeniería en alta mar, construcción de módulos y asistencia técnica.

Los aerogeneradores son grandes y pesados, y sus piezas suelen ser de gran tamaño. La brida llega a medir 10 metros de alto y 6 metros de ancho.

La empresa quiere medir e inspeccionar la brida para asegurarse de que cumple los requisitos de GD&T, de modo que pueda encajar con éxito en los cimientos de un aerogenerador marino.

Un escáner láser 3D óptico debe realizar una comprobación dimensional de la planitud y el paralelismo de sus superficies. Es necesario medir los diámetros de los orificios de los pernos y su posición, ángulos y otros parámetros. Se requiere que la precisión de los resultados de las mediciones sea de 0,1 mm.

Desafío

Pieza a gran escala

La pieza tiene forma de cilindro y una altura de 10 metros con un diámetro de 6 metros. La brida que debe medirse se encuentra en la parte superior de la pieza. Es difícil medir una pieza tan grande que además está a gran altura sobre el suelo.

Condiciones duras en el taller

Los equipos de producto, como las máquinas, y los equipos de manipulación, como las grúas, que se encuentran en el taller provocan vibraciones. Es inevitable que las vibraciones ambientales afecten a los resultados de la medición, ya que la brida debe medirse in situ. Además, el taller está lleno de polvo y chispas de soldadura, lo que supone un enorme desafío para la medición.

Gran volumen de tareas de medición

Los técnicos tuvieron que hacer frente a un gran volumen de tareas de medición, ya que necesitaban medir los GD&T, como la posición de 120 orificios para pernos, en poco tiempo.

Flujo de trabajo

Dispositivo utilizado: KSCAN Magic + MSCAN L15

Proceso de escaneado: en primer lugar, se recopilaron los datos de los puntos de referencia con un sistema de fotogrametría de alta precisión MSCAN-L15 y, a continuación, se enviaron los datos a un escáner 3D portátil y de alta precisión KSCAN-Magic para escanear la superficie.

Duración del escaneado: 2 horas

Al escanear en 3D toda la brida, el técnico obtuvo toda la nube de puntos de la pieza. Emparejado con el software 3D de Scantech, obtuvieron valores específicos de GD&T.

Se inspeccionaron la planitud y el paralelismo de las superficies superior e inferior de la brida. Además, se midieron las posiciones, los ángulos entre dos orificios de pernos y el centro del círculo de paso, así como el diámetro del círculo de paso.

Desventajas de los métodos tradicionales

Los métodos de medición que utilizaba el cliente eran herramientas tradicionales como una estación total electrónica y un calibre. Su incapacidad para capturar datos completos, su escasa precisión de medición de alrededor de 0,5 mm, su funcionamiento complejo y su baja eficacia hacen que sean incapaces de realizar las tareas de medición.

En concreto, los métodos de medición tradicionales sólo pueden medir parámetros bidimensionales, como la distancia, y no pueden medir parámetros tridimensionales de GD&T, como la posición de los orificios de los tornillos.

Además, la estación total electrónica no puede medir la superficie inferior de la brida, ya que la zona es estrecha y difícil de alcanzar.

Las vibraciones ambientales y el polvo tienen un gran impacto en la medición realizada por la estación total electrónica, y el informe de inspección no cumple los estándares de sus clientes.

Ventajas de la solución 3D de Scantech

Alta precisión

Al combinar el sistema de fotogrametría MSCAN-L15, cuya precisión volumétrica es de hasta 0,015 mm/m, y el escáner 3D portátil KSCAN-Magic, con una precisión de hasta 0,020 mm, los ingenieros ayudan a obtener resultados de medición precisos.

Datos de campo completo

Con un escaneado 3D robusto, la solución 3D de Scantech admite la captura de datos 3D de campo completo, que pueden utilizarse para su posterior archivado. Los datos completos pueden utilizarse para garantizar que la pieza está cualificada para encajar en la cimentación con precisión.

No le afectan las condiciones adversas

Diseñado con un algoritmo robusto y fabricado con una aleación de aluminio de calidad aeroespacial, KSCAN-Magic no se ve afectado por las vibraciones, el polvo ni las chispas del entorno.

Es portátil y ligero y puede llevarse a todas partes para realizar tareas de medición. Las sólidas características del escáner 3D KSCAN-Magic lo convierten en una solución óptima para la medición in situ.

Datos intuitivos para inspección y mantenimiento

Con el software de análisis Professional, los usuarios pueden obtener datos e informes intuitivos y completos. Los datos proporcionan referencias para que los técnicos establezcan un plan de reparaciones en consecuencia. Al basar sus acciones correctivas en mejores análisis estadísticos, redujeron el número de reparaciones y mejoraron la eficiencia.

Con el rápido desarrollo de 5G, metaverso, Realidad Virtual, Realidad Aumentada, visualización 3D y otras tecnologías, la demanda de modelado 3D en color de alta definición está aumentando gradualmente.

Entre varias soluciones de escaneo y modelado 3D en color, las personas a menudo se preguntan qué solución es más efectiva y económica para ellos. Después de leer este artículo, sabrá qué solución le conviene más.

Un factor clave es conocer los diferentes tipos de demandas de modelos 3D en color de alta definición. En diferentes escenarios, los usuarios deben elegir la solución más adecuada en función de sus propias necesidades.

Modelado 3D en color real de alta precisión

En primer lugar, ¿qué tipo de modelo se define como modelo 3D de alta precisión y color verdadero?

1. Alta precisión:El tamaño y los detalles de textura del artículo se pueden restaurar con precisión. Los modelos 3D de alta precisión pueden utilizarse para el archivo de datos, la medición y el análisis de datos, la restauración de artículos y otras aplicaciones.

2. Color auténtico: cada detalle de textura y patrón del artículo debe restaurarse con la mayor fidelidad posible (y hay que estar dispuesto a dedicar más tiempo y dinero a la restauración de texturas).

Lo que cumple los requisitos de este escenario de aplicación suelen ser las colecciones huérfanas, la digitalización 3D de colecciones (como reliquias culturales), o el análisis y las pruebas in situ de muestras importantes (como registros de daños en piezas de trabajo, análisis forenses digitales, investigaciones de escenas de crímenes, etc.), o especímenes importantes para la investigación y la educación científicas (como bases de datos 3D de medicina herbal china o especímenes animales, etc.).

Si el cliente tiene altos requisitos de claridad y reproducción del color del patrón de textura del modelo 3D, la solución más versátil y madura se compone de un escáner 3D + cámara réflex + software de mapeado de texturas 3D (software recomendado: iReal 3D Mapping Software, Substance Painter, Mari, etc.). ¿Y eso por qué?

1. Precisión, finura: en comparación con el modelado fotográfico y los métodos de modelado hacia adelante, un escáner 3D de alta precisión puede garantizar que el tamaño y los detalles del artículo se restauren con precisión en 1:1.

Por ejemplo, la máxima precisión del escáner láser 3D KSCAN-Magic puede alcanzar 0,02 mm – 0,15 mm/m, y la resolución puede llegar a 0,01 mm.

El modelo 3D de alta precisión puede ser ampliamente utilizado en el archivo de datos 3D, la medición y el análisis 3D, la impresión 3D de réplicas, el seguimiento 3D de reliquias culturales, la protección, etc.

2. Adaptabilidad a diferentes escenarios: En la práctica real, los clientes escanearán objetos de diversos tamaños (grandes o pequeños, gruesos o finos), diversos materiales (como oscuros, negros, reflectantes, etc.) y diversas texturas (como colores sólidos, texturas repetidas, etc.).

Cuando se trata de adquirir modelos 3D en blanco, si el cliente desea elegir una solución con mayor versatilidad, un escáner láser 3D de mano es sin duda la mejor opción en la actualidad.

Tomemos como ejemplo el escáner láser 3D KSCAN-Magic, tiene cuatro modos de escaneo: escaneo de grandes áreas (láser infrarrojo de iniciativa global), escaneo rápido (láser azul cruzado), escaneo fino (láser azul paralelo), escaneo de agujeros profundos (láser azul único), y sistema de fotogrametría incorporado.

La adaptabilidad del tamaño puede satisfacer plenamente la demanda de escaneado 3D desde artículos del tamaño de una moneda hasta de más de diez metros. En cuanto al material, KSCAN-Magic tiene la mejor adaptabilidad de materiales entre la categoría de escáneres 3D sin contacto del mercado.

Tanto si el objeto escaneado tiene superficies negras como superficies metálicas altamente reflectantes, puede escanear directamente sin pulverizar polvo. Un escáner 3D de este tipo puede satisfacer básicamente las necesidades de escaneo 3D en la mayoría de los casos.

Por supuesto, cuando el presupuesto es más elevado, además de un escáner 3D láser como KSCAN-Magic, como complemento, el cliente puede adquirir un escáner 3D portátil en color (como iReal 2E), un escáner 3D de seguimiento (como el sistema TrackScan 3D), un escáner 3D de sobremesa, etc.

Cada tipo de equipo tiene sus propias ventajas y limitaciones en diferentes escenarios. Reconocer plenamente las ventajas y desventajas de cada tipo de escáner 3D y combinarlos puede hacer que la digitalización 3D sea más eficiente y conveniente.

3. Restauración de texturas: Aunque existen muchos tipos de escáneres 3D en color en el mercado, debido a que están equipados con cámaras industriales con píxeles limitados (los píxeles de las cámaras de escáner 3D en color de mano son principalmente de 1,3-3 millones, y los píxeles máximos de la cámara de escáner 3D en color de foto fija son generalmente de 12/24 millones), y la mayoría son cámaras de enfoque fijo y no se pueden ajustar de acuerdo con el tamaño del artículo.

Por lo tanto, si se quiere garantizar la claridad y el efecto de restauración de las texturas 3D, es generalmente a través de la SLR (recomendación de píxeles: a partir de 40 millones) equipado con una tarjeta de calibración de color, en un entorno de luz suave uniforme para el rodaje de múltiples ángulos (algo similar a los requisitos de rodaje de modelado fotográfico).

Además, en la cara de un tamaño de menos de 30 cm artículos, si la necesidad de restauración de la textura es mayor, también debe estar equipado con un objetivo macro.

Combinando el modelo de alta precisión obtenido del escaneado 3D con las fotos en color de alta calidad tomadas por SLR, los dos conjuntos de datos se importan al software de cartografía 3D para realizar una cartografía inteligente y obtener fácilmente modelos 3D de alta definición y color real.

Tomando como ejemplo el software de mapeo 3D iReal, se puede obtener un modelo 3D en color normal en 30 minutos. La mayoría de los pasos son de procesamiento inteligente, los requisitos de conocimientos del usuario son bajos, y también lo es el coste de producción.

Visualización 3D del comercio electrónico

En los últimos años, las plataformas de comercio electrónico han estado explorando soluciones de modelado 3D en color con menores costes y mayor eficiencia.

Sin embargo, no se ha producido ningún avance sustancial en la tecnología existente, por lo que para el modelado 3D de productos básicos, como muebles, electrodomésticos, cocina y baño, artesanía asequible, joyería, etc., el modelado hacia delante es básicamente el método de modelado más común.

De este modo, el coste puede reducirse en gran medida mediante la división en cadena de la producción de mano de obra y el establecimiento de un gran número de bibliotecas de material.

¿Hay alguna razón en particular para ello?

Para empezar, la exigencia en este escenario no radica en la necesidad de restaurar realmente cada textura del artículo, sino en que sea lo más bello y bonito posible (para la mayoría de los productos de diseño industrial, debido a la presencia de alta reflectividad, transparencia, sombras, etc., hacer el efecto de disparo SLR no es tan bueno como añadir directamente materiales base al modelo).

Además, los productos de diseño industrial suelen tener partes estructurales, partes transparentes, aberturas, agujeros y ranuras, y otras estructuras, por lo que no importa el tipo de escaneado 3D, no se puede garantizar que los datos se puedan escanear por completo.

Mientras tanto, resulta que el cliente no tiene requisitos de realismo y precisión del modelo 3D. Entonces, la solución de modelado hacia delante suele ser más eficaz y económica.

Sin embargo, en el caso de una gran cantidad de modelado / superficies complejas, puede elegir un escáner 3D láser como complemento para completar rápidamente el modelado preciso de superficies complejas (sólo el escáner 3D láser puede escanear en 3D artículos con superficies negras o reflectantes sin pulverizar polvo).

Simulación virtual en la industria

Cuando el sistema de simulación virtual construido se va a utilizar para guiar la producción industrial (como la construcción de un sistema de control anticolisión) o se va a utilizar para la enseñanza del montaje y la producción, el cliente generalmente necesita estar equipado con un escáner láser 3D para garantizar la precisión global del marco y la precisión dimensional de los componentes clave.

En el caso de la enseñanza virtual de la reparación de automóviles, por ejemplo, el equipo de modelado 3D puede obtener los datos del marco general basándose en el escáner 3D láser para una división eficaz del trabajo. Cada modelador 3D realiza la reconstrucción del modelo en el mismo marco de datos de escaneado 3D. De este modo, el grado de posición de cada pieza y la precisión de cada componente estarán garantizados, lo que ahorra en gran medida la carga de trabajo de ajuste cuando los datos se fusionen posteriormente.

Además, las piezas de automoción suelen tener muchas superficies complejas. El escaneado rápido mediante un escáner láser 3D (3-5 minutos para escanear una pieza), es mucho más eficiente y más preciso que el modelador 3D con referencia a la foto del plano para la reconstrucción del modelo.

La tecnología de modelado 3D en color se actualiza constantemente. En diferentes escenarios, se generará continuamente una tecnología de modelado 3D en color más inteligente y con menor coste. Si está buscando soluciones de modelado 3D en color de alta precisión y verdaderas, puede que le interesen las soluciones 3D en color de calidad profesional de Scantech.

Acerca de Scantech

Scantech es una de las primeras empresas de alta tecnología que comenzó a investigar y desarrollar dispositivos portátiles de medición visual en 3D en todo el mundo.

Los productos de Scantech se venden en más de 60 países y regiones, y dan servicio a más de 5.000 empresas. Scantech ha experimentado un rápido crecimiento desde su fundación gracias a nuestra continua aportación en I+D y gestión, así como a la atracción de talentos de primera categoría.

El personal de I+D representa el 35% de la plantilla de la empresa; entre ellos, la proporción de másteres y doctores alcanza el 25%. Esta cantera de talentos nos permite desarrollar una serie de sistemas propios de medición digital en 3D.

Nuestra línea de productos abarca desde equipos en línea y fuera de línea de calidad metrológica hasta escáneres 3D en color de calidad para el consumidor, que se aplican ampliamente en los sectores aeroespacial, automoción/transporte ferroviario, fabricación mecánica, atención médica y rehabilitación, artes digitales para televisión y cine, educación e investigación, protección del patrimonio cultural, impresión 3D y RV/AR.

Scantech ayuda a las empresas a ofrecer soluciones optimizadas de calidad y eficiencia y a abrir un vasto territorio para la digitalización 3D.

Recientemente, Scantech ayudó al Instituto de Investigación de Zhejiang Provincial Energy Group Co., Ltd, un proveedor integrado de energía de primera clase en China, a inspeccionar gasoductos para detectar daños como corrosión, daños mecánicos y grietas.

Las averías en los gasoductos pueden provocar graves pérdidas económicas, víctimas humanas y desastres ecológicos. La inspección de gasoductos es crucial para gestionar su integridad y mantenerlos en buen estado.

Las normas de seguridad exigen que los técnicos inspeccionen periódicamente estas tuberías (inspección interna y externa) para garantizar que se mantienen en un estado eficiente.

Inspección no destructiva de gasoductos

Los métodos de inspección no destructiva, incluidas las tecnologías de ultrasonidos y de fugas por flujo magnético, ayudan a los operadores a comprobar las tuberías con eficacia.

El escaneado 3D de alta tecnología es una nueva solución de inspección END para inspeccionar tuberías sin comprometer la seguridad, la integridad ni la precisión.

Cuando se combina con software 3D y un algoritmo de modelado inteligente, la solución de escaneado 3D de END de Scantech puede ayudar a los operadores de tuberías a garantizar la integridad de las tuberías sin dejar de respetar presupuestos y plazos ajustados. Esta solución emergente es más eficaz y precisa que los métodos de medición tradicionales.

Nuestra completa solución 3D ofrece una rápida implementación, gran portabilidad, rápida configuración, resultados de medición precisos, pruebas no destructivas, análisis versátiles, datos 3D completos e informes intuitivos.

Información del cliente

El cliente en este caso es el Instituto de Investigación de Energía Provincial de Zhejiang, una empresa estatal a gran escala de China.

La empresa está especializada en la producción de energía eléctrica y de calefacción, inversión y explotación de minas de carbón, negocios de circulación de carbón, explotación y utilización de gas natural, servicios energéticos, etc.

Objetivo del proyecto

El objetivo del proyecto es obtener análisis detallados y en profundidad de los daños mediante una visualización completa en 3D de las zonas inspeccionadas.

La medición y la evaluación se centran principalmente en la corrosión y las abolladuras en las superficies externas de los gasoductos, por lo que deben ser eficaces y precisas. El índice de precisión de las mediciones de defectos y la reconstrucción de modelos 3D de defectos debe ser superior al 98%.

Retos de la inspección 3D de tuberías

Las tuberías en este caso, fabricadas en acero o PE, tienen un diámetro de entre 100 mm y 1014 mm. Las tuberías de acero presentan superficies lisas y relativamente reflectantes. Debido a la elipticidad de las tuberías, es difícil reconstruirlas y detectar los daños en su superficie.

Se han desarrollado muchas técnicas de inspección para detectar daños. Sin embargo, existen pocos métodos de medición in situ o son lo suficientemente prácticos para adaptarse a condiciones y daños complicados.

Tradicionalmente, los ingenieros utilizan calibres de foso manuales y reglas para inspeccionar los daños. Los operarios miden las dimensiones de los daños detectados tras la excavación y los profesionales analizan los datos y realizan cálculos para evaluar los daños de acuerdo con la normativa pertinente.

Sin embargo, estos métodos ineficaces presentan desventajas, como la inexactitud de los resultados de las mediciones, la larga duración de las inspecciones, la ineficacia de la evaluación de los daños y la gestión de los datos, así como los conocimientos profesionales necesarios.

Las inspecciones físicas inadecuadas incluso aumentan los índices de fugas en tuberías antiguas en determinadas situaciones. El uso de inspecciones 3D sofisticadas y NDT es esencial para una inspección de alta calidad en los sistemas de distribución de tuberías.

Flujo de trabajo del proyecto

Los ingenieros utilizaron el escáner 3D compuesto KSCAN de Scantech y el módulo inteligente AirGo Power (para alimentar el escáner 3D de metrología sobre el terreno sin fuente de alimentación) para inspeccionar los daños en las tuberías. Se tardaron unos 20 minutos en completar la tarea.

Al obtener datos 3D de alta resolución y precisión sobre la corrosión y las abolladuras, los ingenieros pudieron generar modelos 3D de las zonas dañadas con valores específicos. Las pequeñas características, como la corrosión por picaduras, se adquirieron rápidamente.

Las nubes de puntos de los daños se procesaron para obtener con precisión las características de los defectos en las superficies externas de las tuberías, como sus longitudes, anchuras, profundidades y curvaturas. Estos datos ayudan a analizar e identificar rápidamente las causas de los daños.

Los ingenieros utilizaron los datos 3D capturados para desarrollar una base de datos de daños en tuberías con modelos 3D de daños almacenados para su posterior comparación y análisis.

Posteriormente pueden analizar los daños y predecir la evolución de la degradación de las tuberías. De este modo, los ingenieros pueden evaluar los riesgos con precisión, predecir la vida útil residual de las tuberías y aplicar medidas preventivas a tiempo.

Ventajas de la solución 3D de Scantech para la inspección de tuberías

Escaneado 3D in situ para zonas sin suministro eléctrico

Cuando se combina con el módulo inteligente AirGo Power, el escáner láser 3D KSCAN puede realizar mediciones in situ en zonas remotas sin suministro eléctrico. Ahorra la molestia de conectar los escáneres 3D industriales a una fuente de alimentación con cables largos, lo que permite una digitalización 3D libre y sin problemas.

Alta precisión y resolución para capturar detalles intrincados

El escáner 3D profesional KSCAN cuenta con cinco modos de trabajo estándar que incluyen el escaneado de grandes áreas y el escaneado fino. Con dos conjuntos de cámaras industriales de alta definición, realiza el escaneado 3D de tuberías meticulosamente.

Su sofisticado algoritmo y escaneado fino son adecuados para capturar detalles intrincados de defectos menores. Este escáner láser 3D industrial con una precisión de hasta 0,020 mm proporcionó resultados de medición de alta precisión para estos daños.

Alta eficacia

Gracias a su velocidad de medición de hasta 1,65 millones de mediciones por segundo, KSCAN permite una rápida adquisición de superficies con un buen rendimiento de exploración.

Generalmente, se tarda medio día en terminar las tareas de medición de tuberías sobre el terreno. El tiempo de medición se redujo a 20 minutos, lo que aumentó considerablemente la eficacia de la inspección y redujo el tiempo y los costes de mano de obra.

Informe intuitivo

KSCAN viene con un software de inspección de tuberías especializado y de nivel metrológico, que puede ofrecer los valores reales de longitud, anchura, profundidad, diámetros y áreas de defectos. Por ejemplo, las picaduras se muestran en diferentes colores, del verde claro al azul oscuro, para que los ingenieros puedan ver intuitivamente su profundidad.

Sistema de evaluación de daños

Los datos se utilizaron para crear un sistema inteligente de evaluación de daños, que ayudó a establecer una ventanilla única para la gestión, evaluación y almacenamiento de daños. Los usuarios pueden acceder a la información y las características de los daños a través de una base de datos en línea y generar informes de daños rápidamente.

Potencial para más aplicaciones

El sistema de medición 3D se ha aplicado con éxito en el campo de las tuberías de Zhejiang Energy Group para la inspección de tuberías.

Los resultados de las mediciones fueron de gran precisión y los procesos de medición fueron eficientes, lo que puede aportar notables beneficios a fabricantes y empresas en términos de tiempo y costes de mano de obra.

Esta solución puede ayudar a reducir el tiempo de reparación de emergencia de fugas en tuberías y ofrecer una base de datos completa para la evaluación de la vida útil residual de las tuberías.

Resumen

El proyecto consiste en escanear e inspeccionar el panel de instrumentos de un automóvil antes y después del calentamiento y enfriamiento para comprobar sus cambios. El cliente utilizó el escáner 3D portátil SIMSCAN de Scantech para la inspección.

Las pruebas no destructivas y sin contacto de los componentes de automóviles son esenciales para garantizar la calidad de las piezas.

Cada vez se utilizan más materiales plásticos sólidos y ligeros en la industria del automóvil. El amplio uso de estos materiales tiene como objetivo reducir el peso en vacío, mejorar el ahorro de combustible y aumentar el rendimiento.

En la industria del automóvil, los clientes confían en las soluciones de inspección y ensayo para garantizar la calidad de las piezas a lo largo de todo el proceso de diseño y desarrollo. Las inspecciones abarcan desde pruebas de materias primas, fabricación en proceso y análisis de productos acabados.

Las autopartes se someten a inspección para comprobar si cumplen los estrictos requisitos de dimensiones y tolerancias geométricas (GD&T). También se comprueban las características de estos materiales, incluida su capacidad de resistencia y reacción a la tensión y la temperatura.

Los ensayos precisos y no destructivos de componentes de automóviles son esenciales para la fabricación de automóviles, ya que el fallo de las piezas podría tener consecuencias desastrosas.

Scantech ofrece escáneres 3D avanzados y portátiles para inspeccionar las piezas fabricadas y garantizar que cumplen las especificaciones. Estas sofisticadas soluciones 3D también pueden utilizarse para analizar la calidad, detectar defectos y mucho más.

Antecedentes del caso

Una empresa líder mundial en inspección, verificación, pruebas y certificación, SGS, se puso en contacto con Scantech para realizar pruebas exhaustivas en un panel de instrumentos de un automóvil con escaneado 3D.

Objetivos del proyecto

El proyecto consiste en escanear el panel de instrumentos antes y después del calentamiento y enfriamiento para comprobar sus cambios. Los datos 3D escaneados se comparan con los datos CAD originales para obtener información sobre las desviaciones y dimensiones.

Desafíos del escaneado 3D de un panel de instrumentos negro

El panel de instrumentos es la parte que alberga varios indicadores y luces, que presentan ranuras, orificios y detalles intrincados. Es difícil medir los paneles de instrumentos con métodos de medición tradicionales, como los verniers y las cintas métricas.

El escaneado óptico 3D se ha convertido en una herramienta fundamental para inspeccionar piezas de automoción. La capacidad del escaneado 3D para salvar la distancia entre los productos acabados y los modelos CAD se ha convertido en una herramienta muy valiosa para la inspección.

Sin embargo, es difícil inspeccionar una superficie negra con escáneres 3D, ya que absorbe la luz, lo que puede perturbar la respuesta a las señales láser y dar lugar a nubes de puntos ruidosas. Generalmente, los técnicos tienen que pulverizar polvo sobre la pieza para escanearla en 3D, lo que puede dañarla.

Solución 3D de Scantech

El panel instrumental, fabricado en plástico y metal, mide aproximadamente 1.400 mm y pesa 150 kg. El ingeniero utilizó el escáner láser 3D compacto SIMSCAN para realizar la medición.

En primer lugar, escaneó los objetivos y comenzó a escanear la pieza tras la optimización. Tardó unos 10 minutos en escanear el panel de instrumentos y 2 minutos en posprocesar los datos.

Ventajas del escáner SIMSCAN 3D para inspección

Impulso para la medición de zonas de difícil acceso

El escáner 3D portátil SIMSCAN presenta una corta distancia entre cámaras de unos 130 mm, lo que se traduce en un ángulo de visión reducido.

Por lo tanto, su vista de escaneado está menos bloqueada en comparación con otros escáneres 3D comunes del mercado, lo que garantiza un mejor rendimiento en el escaneado 3D de espacios estrechos como agujeros y ranuras. La siguiente imagen muestra cómo funciona en la captura de datos de áreas confinadas.

Alta adaptabilidad a superficies negras

Existen tres modos de escaneado de los escáneres láser SIMSCAN 3D para satisfacer diferentes necesidades, a saber, escaneado ultrarrápido (17 cruces láser azules), escaneado hiperfino (7 líneas láser azules paralelas) y escaneado de agujeros profundos (1 línea láser azul adicional).

Debido a sus longitudes de onda más cortas, los láseres azules son más antiinterferentes que los láseres rojos, ampliamente utilizados. Con la ayuda del láser azul y de sofisticados algoritmos, los usuarios pueden capturar con precisión cada detalle de los objetos y construir modelos 3D rápidamente sin tener que pulverizar polvo sobre la pieza.

Medición eficiente

El tamaño compacto, la sencillez y el sólido rendimiento de SIMSCAN lo han convertido en una opción óptima para la medición e inspección 3D.

SIMSCAN escanea piezas de forma eficiente con una velocidad de medición de hasta 2,8 millones de MPS, lo que permite una experiencia de digitalización 3D sin problemas. La precisión de medición puede ser de hasta 0,020 mm.

Potente procesamiento de datos

El escáner SIMSCAN 3D incluye el software 3D ScanViewer. Admite varias alineaciones de datos, como la de mejor ajuste, la basada en datum y la basada en características.

Además, el software muestra los resultados de la inspección en un mapa de colores intuitivo para que los usuarios puedan identificar fácilmente las desviaciones de superficies y puntos.