O escaneamento 3D para simulação leva a geometria real de uma peça, como ela existe na máquina, para uma análise por elementos finitos. O serviço é usado quando não há projeto disponível ou quando a peça mudou em relação ao projeto original. A ARCO Tecnologia Industrial faz o escaneamento, reconstrói a geometria como sólido e conduz a simulação estrutural e de fadiga sobre esse modelo.
O serviço atende peças de máquinas antigas que vão receber mais carga e componentes fundidos com forma irregular. Atende também peças que falharam e precisam ter a causa investigada, além de componentes deformados ou desgastados depois de anos de uso.
Malha escaneada para elementos finitos
A malha de triângulos gerada pelo scanner traz ruído, regiões sem leitura e fragmentos soltos, e por isso não segue direto para o cálculo. No escaneamento 3D para simulação, a malha é limpa, o corpo principal é isolado e a superfície é reconstruída até formar um sólido fechado no SolidWorks. Esse sólido recebe então a malha de elementos finitos, com refinamento nas regiões de maior tensão.
Detalhes que não influenciam o resultado, como gravações, rebarbas e pequenos defeitos de fundição, são removidos ou simplificados. Raios de concordância, furos e mudanças de seção são preservados com a forma escaneada. Essa decisão é tomada peça a peça, a partir do carregamento e do modo de falha que a simulação precisa avaliar.
Escaneamento 3D para simulação de peças em uso
Uma peça escaneada depois de anos de serviço mostra desgaste, corrosão superficial e deformações que não constam do desenho original. A simulação dessa geometria indica a margem que a peça tem na condição atual de uso. As cargas e fixações são levantadas com a equipe do cliente, e o resultado é apresentado como tensão, deformação e margem em relação ao material.
Para carregamentos repetitivos, a avaliação segue para análise de fadiga, com ensaio em laboratório parceiro quando os dados do material não estão disponíveis. Em máquinas e estruturas inteiras, o trabalho se amplia para a análise estrutural de máquinas e equipamentos, com a peça escaneada montada junto aos demais componentes.
Do resultado da simulação ao projeto
Quando a simulação mostra margem insuficiente, o mesmo modelo serve de base para a alteração da peça, como reforço de uma região, aumento de raio ou troca de material. A versão alterada é simulada de novo antes de seguir para fabricação. A reconstrução segue o mesmo fluxo da engenharia reversa 3D, e o método de cálculo está descrito em análise de elementos finitos.
O sólido reconstruído é entregue em formato nativo do SolidWorks e em STEP, formato de troca de dados da ISO 10303. Com isso, o cliente pode reutilizar o modelo em outros programas de CAD e de cálculo.
Equipe de engenharia
A equipe reúne dois engenheiros de materiais com mestrado em ciência dos materiais e um engenheiro mecânico especialista em análise de dados. A leitura do resultado considera o material da peça, o processo de fabricação provável e o histórico de uso informado pelo cliente. As demais aplicações do scanner estão em escaneamento 3D industrial.
Perguntas frequentes
Posso enviar uma malha escaneada por outra empresa para simulação?
Pode, e a malha em STL, OBJ ou PLY passa pela mesma limpeza e reconstrução antes da simulação, com avaliação prévia da qualidade da leitura.
O escaneamento 3D para simulação serve para peças que já falharam?
Serve, e nesse caso a geometria escaneada mostra o estado real da peça. A simulação complementa a análise de falhas com a distribuição de tensões na região da fratura.
Quais análises são feitas no escaneamento 3D para simulação?
São feitas análises estruturais e de fadiga, enquanto simulações térmicas e de escoamento não fazem parte dos serviços da ARCO.
O cliente recebe o modelo reconstruído?
O sólido reconstruído é entregue em formato nativo do SolidWorks e em STEP, junto com a malha original e o relatório da simulação.
Fale com a ARCO
Para avaliar o escaneamento 3D para simulação de uma peça, entre em contato com a ARCO com fotos, o material conhecido ou provável e a condição de carga em serviço.