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04 Dicas sobre Escaneamento 3D

Postado em 10 de fevereiro de 2016 por
Categoria(s): Escaneamento 3D

04 Dicas sobre Escaneamento 3D:

Acredito que você já tenha ouvido falar em escaneamento 3D ou digitalização 3D, mesmo que não tenha sido para aplicações no ramo de engenharia, esse assunto está em alta hoje em dia.

Quando ouvimos falar sobre essa tecnologia, tinhamos muitas dúvidas de como era o processo de digitalizar, o que poderia ser digitalizado, as restrições para os tamanhos de peças, precisão de digitalização, como também quão fácil era para se realizar esta atividade.

Hoje a ENSUS presta serviços de Digitalização 3D e resolvemos fazer este artigo para compartilhar nosso aprendizado, como também desvendar alguns mitos que existem nesse procedimento.

O escaneamento 3D ou digitalização 3D, consegue “ler” as dimensões de qualquer peça, transformando essa leitura em uma nuvem de pontos que formam um arquivo digital no formato STL. Portanto o primeiro passo da digitalização é fazer uma “varredura” com o scanner para que ele capture os pontos da peça – interromperemos a explicação da metodologia para falar um pouco sobre uma das principais dúvidas existentes;

01) Como deve ser realizada a varredura pelo scanner? Em toda a peça? Em apenas um pedaço?

A melhor resposta para todas essas perguntas é; depende do seu caso e qual seu objetivo final. Acredito que essa resposta não tenha ajudado muito, porém seremos um pouco mais especifico com exemplos.

Vamos supor que você tenha que fazer a engenharia reversa do eixo e engrenagem mostrado abaixo, onde o objetivo final é possuir desenhos técnicos para a fabricação de uma nova peça para ser utilizada como item de reposição para eventual falha do equipamento. Nesse caso pode-se fazer a digitalização parcial de metade da peça, e no modelo CAD espelhar a parte que não foi digitalizada.

Escaneamento-3D- foto-1

Figura 1 – digitalização parcial da peça

Digitalização-eixo

Figura 2 – arquivo CAD feito a partir da digitalização parcial

Agora vamos supor que exista a necessidade de fazer a inspeção geométrica da peça mostrada  abaixo, onde o objetivo final é a emissão de um relatório técnico, mostrando a divergência entre as cotas nominais e reais. Nesse caso temos que realizar a digitalização em 100% da peça, pois a comparação das dimensões será realizada com base em cada ponto.

digitalizacao-3d-dimensional

Figura 3 – comparativo entre medidas nominas (arquivo CAD) e digitalização 3D (arquivo STL)

02)Uma vez que eu tenho o arquivo digitalizado no formato .STL, o que fazer agora?

Essa resposta também depende do seu caso e objetivo final, porém se você entender as etapas da digitalização 3D, fica fácil de  julgar o que deve ser feito com seu arquivo .STL.

Basicamente o que você deve se perguntar nessa hora é; para meu objetivo final, é necessário editar e modificar a peça digitalizada ou  apenas usar a “nuvem de pontos” que foi digitalizado no formato .STL?

Exemplos de aplicações em que é necessário editar a peça digitalizada?

  • Engenharia reversa de peças para cálculos de elementos finitos;

  • Peças digitalizadas com o intuito de fabricação das mesmas;

Exemplos de aplicações em que não é necessário a edição da peça e o arquivo .STL é o suficiente?

  • Impressão 3D da peça igual a digitalizada;

  • Inspeções dimensionais;

Para situações em que não é necessário a edição da peça e o arquivo .STL é o suficiente, existem softwares que otimizam a superfície digitalizada, porém esse trabalho é relativamente rápido e automático não exigindo horas de trabalho técnico.

Para situações em que seja necessário editar a peça e transformar o arquivo .STL em CAD, se inicia uma nova etapa que exige bastante trabalho, chamado de engenharia reversa.

03)O que é engenharia reversa? Quais são as etapas? Qual software utilizar?

A engenharia reversa consiste em transformar o arquivo .STL em um arquivo CAD. Existem softwares específicos que possuem ferramentas para este tipo de trabalho, alguns exemplos são citados abaixo:

  • Solidworks – possui a ferramenta Scan to 3D;

  • GEOMAGIC

  • Rhinoceros

O grande diferencial desses softwares, é que eles são capazes de importar a malha do arquivo .STL e editá-la para que seja formado superfícies ou sólidos a partir dessa nuvem de pontos. Além disso, possuem ferramentas para otimizar a malha, alinhar pontos, e várias outras funções.

04)Exemplo Prático – do início ao fim

Um exemplo prático que mostra a gama de utilidades que a digitalização 3D proporciona, foi um serviço realizado em giradores de vagão, veja abaixo:

peca-original-girador

Figura 4 – peça original

Girador-02

Figura 5 – digitalização 3D (peça foi desmontada)

Girador-elementos-finitos

Figura 6 – engenharia reversa (transformação do arquivo .STL para CAD)

Malha-girador        Resultado-girador

Figura 7 – análise de elementos finitos a partir do modelo CAD

Desenho-girador

Figura 8 – emissão de desenho técnico

Impressao-3d-girador

Figura 9 – impressão 3D

No caso prático, fica fácil de visualizar as diversas finalidades que foram possíveis após a digitalização 3D. A utilização desta tecnologia, garante que as dimensões sejam capturadas de forma rápida e precisa, além de ser fundamental para a realização de outras várias atividades como mostrado acima.

A utilização da digitalização 3D é muito vasta e resolve muitos problemas da engenharia, é com certeza uma tecnologia que está revolucionando o mundo e veio para ficar!

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José Guilherme

José Guilherme

Engenheiro Mecânico pela Universidade Presbiteriana Mackenzie e pós-graduado em Análise Estrutural utilizando o Método dos Elementos Finitos pelo Instituto ESSS....
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