Engenharia reversa “até os dentes”

Os dentes precisos da coroa para a melhor conversão possível da potência muscular na velocidade do movimento: um cassete de engrenagem perfeitamente produzido graças à engenharia reversa realmente obtém rolamento de produtos de duas rodas! 

Dos diferentes tamanhos de rodas dentadas de um cassete de engrenagem até seus modelos tridimensionais precisos é apenas um atalho, mas muito mais que isso, um processo de medição muito precisa: independentemente do tamanho ou formato do original, a captura de dados verdadeira até dos detalhes de qualquer geometria de objetos complexos e áreas de forma livre é realizada em questão de poucos segundos. Ao concluir a aquisição de imagem, os dados 3D gerados são exportados para o software de engenharia reversa e revertidos em um modelo CAD. Os dados CAD resultantes do processo de engenharia reversa podem, então, por exemplo, serem utilizados para fins como produção em série, análise de referência ou inspeção de qualidade. 

Objetivo e objeto de medição

Dos primeiros modelos de velocípedes sem pedais até os modelos avançados de bicicletas atualmente, um grande número de fases de desenvolvimento ocorreu. Hoje em dia, não só os profissionais exigem componentes de alto desempenho feitos de material de longa duração, resistente. Também no setor de esporte recreativo, a conversão técnica ideal de força muscular em velocidade é procurada. 

Rodas dentadas impecavelmente fabricadas são um pré-requisito essencial para um cassete de engrenagem funcionando perfeitamente, que é montado a partir de várias rodas dentadas individuais de vários tamanhos. O material utilizado para fazer esses componentes é aço ou titânio, ao passo que, em particular, a produção de anéis de engrenagem de titânio implica em altos custos de material. Além disso, o processo de usinagem do titânio apresenta uma parte da fabricação particularmente difícil. Por isso, ao processar esse precioso material, é ainda mais crucial que o produto final seja de excelente qualidade e produzido com a entrada de material econômico em mente. 

Esse relatório da aplicação descreve o método de engenharia reversa, por exemplo, da roda dentada de uma bicicleta. Esse componente particular é caracterizado por uma geometria completa com áreas sombreadas e várias bordas que, para scanners de digitalização convencional, são particularmente difíceis de lidar quando se trada da aquisição de dados.
O projeto de digitalização consiste de dois estágios principais: na primeira etapa, a roda dentada da bicicleta é capturada tridimensionalmente com a ajuda do sistema SmartScan. Na segunda etapa, o modelo da superfície é gerado utilizando o software de engenharia reversa Rapidform XQR3. Essa réplica virtual (conjunto de dados CAD) é apresentada como o produto final.

Para que as rodas dentadas antigas da bicicleta, das quais ainda não existente os dados de construção correspondentes, sejam capazes de servir como modelos para a produção de peças sobressalentes, cada componente individual é digitalizado tridimensionalmente com a ajuda de um sistema SmartScan.
Os dados 3D altamente precisos resultantes ficam, então, disponíveis para o processo de engenharia reversa subsequente e o conjunto de dados CAD gerados a partir desse processo servem como a base para a produção em série bem como para o desenvolvimento posterior do produto.

Fluxo de trabalho

A aquisição de dados do componente é realizada com a ajuda de uma plataforma giratória, permitindo uma digitalização quase inteiramente automatizada do objeto de medição. Áreas ocasionais que não foram consideradas na fase de digitalização são preenchidas posteriormente com exposições adicionais. Ao concluir a captura do objeto, um conjunto de dados 3D (malha de polígono) é avaliado, que é, então, exportado para o software de engenharia reversa Rapidform XOR3.

A fim de executar a engenharia reversa e gerar um conjunto de dados CAD completo, o modelo tridimensional da roda dentada da bicicleta é considerado a partir do processo de digitalização. Para verificar o resultado da engenharia reversa, o modelo 3D (malha de polígono) e o conjunto de dados de engenharia reversa (modelo CAD) são comparados uns contra os outros dentro de uma fração de segundo e quaisquer desvios contra o modelo são visualizados por meio de mapeamento de cores falsas. 

Para o propósito da produção em série, estas comparações também podem ser automatizadas, seguidas por um registro de desvio, por exemplo, emitido em formato PDF. Subsequentemente, os dados de construção paramétricos são editados através de um processo CAM para o trabalho de usinagem. Graças à possibilidade de digitalização altamente precisa, os modelos de roda dentada antigos podem ser representados precisamente como modelos de dados tridimensionais e preparados para produção posterior.

Conclusão

Mesmo apesar de processar grandes volumes de dados, a abordagem de digitalização automatizada garante um fluxo de trabalho eficiente em todos os momentos. O SmartScan permite a interpretação rápida e fácil dos resultados da medição, permitindo ao usuário desenhar a partir de uma base de dados ampla e abrangente para processamento adicional, segundo o qual, graças à engenharia reversa, não só a utilização eficiente do material na produção é garantida, mas também uma excelente qualidade da roda dentada da bicicleta é garantida como o resultado final. 

Além disso, os dados produzidos podem ser utilizados para estudos de desgaste deterioração de material por meio da comparação de dados das rodas dentadas usadas com aqueles recém-produzidos. Esse tipo de informação serve como base para melhorar ou desenvolver posteriormente o produto – e sendo assim, ganhar um novo estágio no longo caminho para produzir o componente perfeito da bicicleta.