Reverse engineering di testa motore, Tomografia Industriale

Reverse engineering di testa motore

Reverse Engineering di testa motore

Introduzione

In seguito al prolungato utilizzo, gli stampi per fonderia vengono erosi dal metallo colato in pressione e si usurano. Ciò comporta il degrado delle geometrie e il progressivo allontanamento del prodotto reale da quello ideale di progetto. Quando le tolleranze a disegno non sono più rispettate dal processo fusorio lo stampo deve essere sostituito. Ma cosa accade se il disegno dello stampo non è più a disposizione o comunque non è attendibile? Occorre risalirvi partendo dal rilievo sperimentale della geometria del prodotto stampato. È questo il caso delle teste motore recentemente scansionate in TEC Eurolab.

Scansione volumetrica 3D

Per rilevare adeguatamente la geometria dei componenti è stata utilizzata la tomografia industriale. La scansione a raggi X, contrariamente alle tradizionali scansioni laser che consentono solamente il rilievo delle geometrie esterne in vista, ha permesso di ottenere con precisioni centesimali l’immagine tridimensionale, comprensiva di tutti i condotti interni, delle teste motore in analisi. Il risultato è quindi stato ottenuto senza necessità di operare tagli meccanici o calchi che avrebbero introdotto considerevoli incertezze di rilievo.

Estrazione delle superfici

Ciascun volume tomografico in scala di grigi è poi stato elaborato con il software di analisi VGStudio MAX per determinare accuratamente la superficie di interfaccia fra il materiale costituente la testa motore e l’aria circostante. Questa superficie è quindi stata estratta e salvata in formato STL (Standard Tessellation Language). Per consentirne la lettura e l’elaborazione da parte dei software CAD, tale file è stato alleggerito e filtrato con algoritmi evoluti, in grado di ridurne la dimensione senza comprometterne la definizione.

Reverse Engineering

L’STL, adeguatamente alleggerito ed esportato, è infine stato utilizzato come input per il processo di reverse engineering. Il ridisegno del componente è stato eseguito in Pro Engineer mantenendo il confronto costante per sovrapposizione con la geometria STL acquisita sperimentalmente. Particolare cura è stata prestata all’ottenimento dei condotti di aspirazione e scarico, la cui curvatura è determinante per le prestazioni del motore. Ciò ha consentito di ottenerne il file STEP compatibile ed elaborabile da ogni software CAD.

Conclusioni

Lo STEP ottenuto dalla procedura di reverse engineering è stato inviato allo studio di progettazione stampi ed è diventato la base per il loro disegno. Il processo seguito con la scansione tomografica si è concretizzato in pochi giorni e ha consentito la drastica riduzione dei tempi e costi di progettazione.

Tag: Tomografia Industriale Reverse Engineering

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