Artec Leo y Ray se unen para fabricar una tubería de repuesto de 15 metros para un barco en alta mar.

Producto: Artec Leo, Geomagic Design X
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

A priori la tarea parece bastante sencilla: Reemplazar una tubería. Si añadimos el hecho de que dicho tubo tiene 15 metros de altura, en un barco en alta mar y rodeado de otros tubos y equipos en una sala de 18 metros de alto ,10 metros de largo y 3 metros de ancho, se empieza a complicar la cosa…

El verdadero desafío al que se enfrentaba Asian Sealand Offshore and Marine (ASOM), a quien se le había encomendado esta tarea a bordo, era cómo ejecutar la operación en un espacio tan reducido y saturado. Las características de la sala implicaban un acceso limitado y el riesgo de causar daños a otros equipos esenciales.

El procedimiento debía ser a prueba de fallos.

Para comenzar esta compleja tarea, ASOM y el socio certificado Gold de Artec 3D, Shonan Design, combinaron su experiencia en ingeniería y tecnología para resolver el problema. Otro factor a considerar era que todo el escaneo debía realizarse totalmente in situ. (Alerta de spoiler: La visualización en tiempo real en pantalla de Artec Leo les dará muchas alegrías).

“El primer paso fue usar Artec Ray, un escáner LIDAR de largo alcance, para escanear la geometría de la sala y una sala adyacente para determinar el espacio y la secuencia de la retirada y la maniobra de reemplazo”, afirma el Ingeniero Jefe de Aplicaciones de Shonan Design, Lee Siow Hoe.

Capaz de escanear desde distancias de hasta 110 metros, Artec Ray es el escáner 3D más rápido y preciso. Con una precisión submilimétrica a distancia, lo que lo hace perfecto para objetos grandes y largos. La tecnología láser de Ray funciona a la perfección con hélices de barcos, aviones y edificios. Con la mejor precisión angular de su categoría, los datos que Ray captura son más limpios que los de otros escáneres, y sus niveles de ruido son mínimos, lo que además de reducir los tiempos de escaneo, permite un post-procesamiento más ágil.

Artec Ray se colocó en nueve puntos diferentes en las pocas superficies planas que había en la sala, como los descansillos de las escaleras. Para el escaneo con Ray, los espacios reducidos de la sala impidieron colocar marcadores manuales. Para que los marcadores sean efectivos, la visibilidad es clave y se desaconsejan los ángulos estrechos. Pero por supuesto, esto no es problema para Ray, que puede escanear y alinear sin necesidad de marcadores.

“No se utilizaron marcadores de cuadros o esferas para los escaneos de Ray”, explica Lee. “Un registro con un solo clic en Artec Studio 14 fue suficiente para auto-alinear todos los escaneos, basándose en las geometrías de las superficies. Esto simplificó mucho el trabajo”.

El espacio reducido supuso un reto en la creación de un modelo 3D completo, pero el trabajo no había hecho más que empezar. Además del escaneo completo con Ray, se necesitaba un escaneo 3D de precisión de Artec Leo. El escaneo de Leo permitiría “acercar” y capturar los detalles necesarios para fabricar el tubo de reemplazo, así como dar visibilidad a cualquier área oculta.

Como la tubería era vertical, y dada la disposición de la sala, no había muchos lugares para ponerse de pie con los escáneres de mano. Pero dos valientes miembros del equipo, habiendo practicado con escáneres y cualificados en trabajos verticales, prepararon las cuerdas, los arneses y bajaron en rapel por la tubería, con la cuerda en una mano y Leo en la otra.

Si ya de por sí se trataba de un trabajo con dificultad por el hecho de tener que rapelar la tubería, añade la necesidad de los trabajadores de tener formación en Artec Leo. Por suerte, Artec Leo es tan fácil de usar, que apenas hizo falta un sencillo training para que pudieran usarlo en las alturas.

“Los escáneres Leo son rápidos, y con la alineación automática, resultó sencillo reanudar el escaneo desde donde lo habíamos dejado”, dice un miembro del equipo de escaneo de ASOM.

Esta es una tarea perfecta para Artec Leo: Con el procesamiento automático incorporado, los técnicos eran capaces de ver los escaneos en tiempo real, sin necesidad de un ordenador. El panel de la pantalla táctil de Leo también permite al usuario hacer un zoom y ver si todo ha sido escaneado correctamente – y en caso de errores, revisar cualquier área que se haya pasado por alto. Esta característica resulta especialmente útil para los principiantes con este tipo de dispositivos.

La formación impartida a los empleados de ASOM consistía en practicar con cualquier área u objeto a su alcance: las escaleras u otras tuberías, por ejemplo. “La confianza en el equipo fue crucial para que el trabajo tuviera éxito dados los retos planteados”, dice el director de ASOM, Simon Ng.

Con escaneos de alta precisión de toda la sala gracias a Artec Ray y un escaneo de detalle de la tubería a través de Artec Leo, el equipo tenía todo lo que necesitaba. Superponiendo los datos del escaneo de Leo al escaneo de Ray, un registro global final aseguró que los escaneos de Leo encajaran perfectamente con los de Ray.

“Los escaneos en bruto de Leo fueron alineados y procesados usando los escaneos de Ray como columna vertebral, de modo que los 15 metros de longitud del escaneo de Leo tenían una acumulación mínima de error”, dice Lee.

Con el escaneo de la tubería de 15 metros procesada, el siguiente paso fue traducir los datos del escaneo 3D en un preciso dibujo isométrico 2D para fabricar un reemplazo.

Esto se logró usando la función Pipe Wizard en el Geomagic Design X, y se hicieron algunas modificaciones al diseño original para facilitar la instalación, rediseñado también en el plano 2D.

El proyecto de escaneo se completó en dos días con un equipo de cuatro personas a bordo durante el cual el FPSO siguió operando de manera continua.

“La combinación del portátil Artec Leo y la unidad independiente Artec Ray marcaron una gran diferencia. Logramos escanear todos los detalles necesarios”, dice Ng.

“A partir de una detallada planificación y ejecución, creo que conseguimos obtener fantásticos resultados en el escaneo y el modelado”, añade Lee.

El fabricante de maquinaria industrial Sparkonix utiliza Teamcenter Rapid Start para reducir el tiempo de diseño en un 25%

Producto: Teamcenter
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

Sparkonix implementa PDM rápidamente para ayudar a los diseñadores a reducir significativamente el tiempo dedicado a la búsqueda de datos y almacenamiento

Datos de acorralamiento

Sparkonix India Private Limited (Sparkonix), que se estableció en 1968, es un fabricante y exportador líder de equipos de mecanizado de descarga eléctrica (EDM). La compañía también produce máquinas de perforación EDM de propósito especial y desintegradores de arco metálico, que se utilizan para eliminar grifos y taladros rotos. Además, la compañía diseña una gama de soluciones innovadoras en la marca y manipulación de barras de refuerzo de acero, y tecnologías de construcción.

Las máquinas Sparkonix típicamente incluyen cientos de piezas, desde piezas fabricadas y mecaniadas hasta piezas fundidas, chapa metálica, electrónica y artículos eléctricos montados directamente en ensamblajes mecánicos. Su mercado es la industria de troqueles y moldes y los operadores de EDM de máquinas de propósito especial (SPM) y taladros de propósito especial (SPD).

Sparkonix utiliza el software Solid Edge® del especialista en gestión del ciclo de vida del producto (PLM) Siemens Digital Industries Software para el diseño asistido por ordenador (CAD). Sin embargo, a la empresa le resultaba difícil gestionar una cantidad de datos de diseño en rápida expansión.

“La cantidad de datos CAD estaba creciendo y necesitábamos administrarlos mejor para que no se crearan duplicados innecesarios”, dice Anand Atole, subgerente de Diseño de Sparkonix. “Poder reutilizar los datos de diseño para acelerar el trabajo era una prioridad. Además, el número de usuarios que accedeban a los datos estaba aumentando y necesitábamos el control del flujo de trabajo de los usuarios, por lo que necesitábamos una gestión de revisiones”.

Aceleración del proceso

Sparkonix se encuentra en un mercado altamente competitivo, por lo que la compañía necesitaba idear nuevos conceptos y diseños. La empresa tenía la intención de mejorar sus productos y procesos existentes sin comprometer la calidad. Lograr esto sin tener en cuenta los costos fue un gran desafío, al igual que cumplir con los plazos para las entregas de pedidos de los clientes y proporcionar actualizaciones a la comercialización sobre los cambios en los diseños.

Con estos desafíos retrasando el proceso de diseño a entrega, la compañía sabía que necesitaba una solución que le permitiera moverse significativamente más rápido, especialmente con la demanda de los clientes en continuo aumento.

Sparkonix anteriormente tenía una ubicación central para los datos, pero no se podía buscar fácilmente. Igualmente frustrante, Sparkonix no pudo reutilizar los datos. Además, era difícil evitar la creación de datos duplicados, y cualquiera podía acceder a él. Lo que Sparkonix quería era un control total de sus datos de diseño, con facilidad de acceso, la capacidad de reutilizar fácilmente los datos y una fuerte seguridad.

Optimización de los datos de diseño

Sparkonix encontró la respuesta a sus desafíos de gestión de la información en la configuración de inicio rápido del software Teamcenter® de Siemens Digital Industries Software.

“Al elegir Teamcenter Rapid Start, tenemos un repositorio central para datos de diseño con sólidas capacidades de administración”, dice Anand. “Podemos buscar en nuestra base de datos la información necesaria para usar y reutilizar piezas y ensamblajes.

“Ahora podemos gestionar de manera eficiente las revisiones de productos. Podemos controlar los derechos de acceso a los datos en función del tipo de usuario y compartir datos actualizados de forma fácil e inmediata. Como resultado, hemos pasado a operaciones sin papel más controladas para el departamento de diseño. Anteriormente, teníamos que hacer papeleo manual para mantener los datos que ahora están siendo manejados por nuestro software PDM”, dice Anand. Actualmente, Sparkonix está utilizando Teamcenter Rapid Start para proporcionar datos de diseño a compras, ventas y soporte. Las personas pueden ver documentos y diseños en Teamcenter Rapid Start, ya que las capacidades de visualización integradas presentan diseños en formato JT neutro para CAD para su visualización y marcado. Las partes interesadas no necesitan acceder a las aplicaciones CAD para colaborar y obtener la información que necesitan para tomar las decisiones correctas sobre el producto.

“En última instancia, Teamcenter Rapid Start nos ha permitido optimizar los datos de diseño y ponerlos a disposición de todos para su reutilización, desde el diseño hasta las ventas y el soporte. Los diseñadores ahora pueden concentrarse en el diseño en lugar de en almacenar, buscar y recuperar datos. Hemos reducido el tiempo de diseño en un 25 por ciento”.

Entrar en producción rápidamente

Sparkonix optó por Teamcenter Rapid Start porque quería ponerse en marcha rápidamente y aplicar inmediatamente las mejores prácticas de PDM para la gestión de datos y procesos. Además, la compañía quería una opción asequible adecuada a su perfil de pequeña empresa.

Teamcenter Rapid Start proporcionó las capacidades de PDM que Sparkonix necesitaba a un precio de obligad, al tiempo que le daba a la compañía la opción de convertirse en una implementación de PLM a gran escala en cualquier momento. Dado que Teamcenter Rapid Start es una preconfiguración de Teamcenter, Sparkonix puede ampliar su implementación a PLM mientras conserva las opciones de menú y los procesos preconfigurados para PDM.

Siguiendo la metodología de implementación estándar de PDM y las mejores prácticas, Sparkonix implementó Teamcenter Rapid Start en solo cuatro semanas, tardando dos días en capacitar a sus usuarios. La empresa puede actualizarse fácilmente con cada versión futura, teniendo en cuenta que se necesita una experiencia mínima en tecnología de la información (TI) para dar soporte y mantener el sistema.

Recorte de inventario

Entre una larga lista de ejemplos que demuestran las ventajas del software, la compañía está utilizando Teamcenter Rapid Start para las tuberías que utiliza para conectar bombas y filtros. “Con Teamcenter Rapid Start, podemos hacernos una idea de los diferentes tamaños de tuberías que se están utilizando”, dice Anand. “Entonces podemos decidir limitar las variaciones de las longitudes de las tuberías y decidirnos por algunos tamaños comunes, por lo que ahora evitamos mantener el exceso de inventario”.

Utilizando los procesos preconfigurados en Rapid Start, como la revisión del diseño, el intercambio de diseño de proveedores y el flujo de trabajo de gestión de cambios, Sparkonix puede optimizar y realizar un mejor seguimiento del estado del proyecto.

Utilización del soporte

Desde el principio, Sparkonix tuvo el apoyo que necesitaba para tener éxito. “Nuestro socio de software nos ayudó en cada etapa del proceso de implementación a trabajar de manera rápida y efectiva”, dice Anand. Señala: “El Centro de Acceso Técnico Global (GTAC) de Siemens Digital Industries Software siempre está ahí para ayudarnos con cualquier asunto en el que deseamos asistencia”.

Ingeniería inversa, un impulsor fácil con Geomagic Design X

Producto: Geomagic Design X
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

Cuando el propietario de una pequeña empresa, Matthew Percival, de 3D Rev Eng, fue contratado por Dependable Industries, una tienda de patrones y herramientas en Vancouver, Columbia Británica, para ayudar en la ingeniería inversa de una fundición Francis Runner de generación de energía, se puso a prueba toda la potencia de Geomagic Design X.

Percival tenía una ventana de tiempo muy finita de un día para escanear en 3D la pieza. No había ningún dibujo en contra que confirmar, por lo que tenía que ser capaz de trabajar con rapidez y precisión. El corredor de trabajo que estaba siendo ingeniería revertida estaba en su último ciclo de reparación y necesitaba tener una fundición de reemplazo lista en un año. Los datos de la exploración fueron adquiridos en cerca de cuatro horas usando un escáner de mano.

Los bolsillos estrechos y profundos de los pasajes hidráulicos limitaron el alcance del escáner e hicieron imposible la adquisición completa de datos. Con aproximadamente el 85% de la pieza escaneada, Percival sabía que tenía suficiente para hacer un modelo CAD completo utilizando el software de 3D Systems.

Percival scanning the Francis Runner casting.

Modelo CAD utilizando el software de 3D Systems.

“Para mí, Design X es la opción de software obvia. La capacidad de generar modelos sólidos directamente en los datos de escaneo no tiene precio”.

Matthew Percival de 3D Rev Eng

Utilizando los datos en vivo en el sitio, Percival fue capaz de crear bocetos y superficies elevadas lisas entre los dos lados de los datos adquiridos y ajustarlo a la fundición utilizando métodos prácticos en Geomagic Design X. Haciendo esto reveló una serie de detalles interesantes para el cliente:

  • El eje central del impulsor ya no era cuadrado a la
  • paletas que resultan en una parte desequilibrada e ineficiente
  • Las superficies fundidas estaban muy desgastadas y fuera de la tolerancia típica
  • El volumen de cada cavidad era inconsistente

Design X superó fácilmente estos problemas. Percival fue capaz de generar bocetos en la hoja, así como una superficie lisa precisa que podía girar alrededor del eje de revolución extraído. La superficie se recortó para que coincidiera con el perfil y se giró para obtener el recuento adecuado de cuchillas. Comparando estos datos en vivo con los mapas de desviación de color con los datos de escaneo, Percival pudo garantizar que la precisión estuviera dentro de los requisitos del cliente.

The impeller Scan inside Geomagic Design X

El problema de que la pieza no estuviera en el eje central se solucionó fácilmente, ya que Design X permitió a Percival rediseñar con intención de diseño. Fue capaz de modelar la pieza extrayendo el perfil, generando un boceto y ajustando el eje de revolución a la intención de diseño adecuada. Por último, fusionó el modelo y extrajo los radios de los datos de escaneo, aplicándolos a cada cuchilla. Una vez que el modelo se completó en Design X, utilizó la tecnología LiveTransfer del software para enviar todo el modelo sólido basado en características a Solidworks y lo guardó como un archivo sldprt nativo para el cliente.

Using the CAD tools in Design X and the product knowledge provided by the customer, Percival was able to recreate the entire runner as a solid model true to design intent.

Ahorro de costos en la disminución del tiempo de inactividad de la planta de generación de energía hidroeléctrica

$ 20,000 por día *

Costo promedio para tradicionalmente realizar ingeniería inversa a un corredor

$ 3.800 y 4 días

3D Rev Eng costo

$ 2.500 y 2 días

Costo para producir manualmente herramientas de fundición a partir de datos tradicionales de ingeniería inversa

$ 35.000 y 5 semanas

Costo de las herramientas de fundición de corte CNC a partir de datos CAD hechos en Geomagic Design X

$22,000 y 3 semanas

Ahorro de costes en el mecanizado de acabados y el equilibrado de una fundición hecha de herramientas CNC

$ 3.500

Ahorro de costos y eficiencia en la generación de energía resultantes de pasajes hidráulicos y equilibrios de alta precisión

ilimitado

Conclusión

La finalización con éxito del proyecto Francis Runner ha abierto la puerta a otros proyectos de impulsores para Percival y 3D Rev Eng. Estos proyectos incluyen impulsores de acuicultura, palas de impulsores de minería y ruedas Pelton. Geomagic Design X permite a Percival utilizar rápidamente formas y superficies complejas para producir modelos en cuestión de horas, lo que de otro modo habría llevado semanas.

El fabricante de diafragma industrial DiaCom logra una transferencia perfecta del diseño de herramientas a la fabricación con Solid Edge

Producto: CAM Pro
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

DiaCom apunta a nuevos mercados que exigen mayores niveles de tecnología para sus complejos diafragmas moldeados

Productos de vanguardia, nuevos mercados geográficos

Hace unos seis años, el fabricante de diafragmas industriales DiaCom Corp. (DiaCom) inició un cambio en su enfoque para el diseño y la fabricación de herramientas. Con una gran reputación de cliente ya en su lugar, llegó el momento de actualizar las tecnologías de la empresa. El objetivo: expandirse a nuevos mercados. La empresa con sede en Amherst, New Hampshire, diseña y fabrica diafragmas moldeados innovadores y rentables críticos para el funcionamiento de sistemas y equipos industriales esenciales. DiaCom no sólo produce diafragmas, sino que diseña y construye las herramientas para fabricarlos. El personal de la empresa diseña y tool departments como parte de su modelo de negocio.

Los nuevos cambios tecnológicos han permitido la entrada en nuevas industrias que requieren diafragmas más complejos, así como mercados paralelos. Esos objetivos de la industria incluyen clientes aeroespaciales, de riego, automotrices, petroleros, gas y médicos. “Queríamos crecer dinámicamente ofreciendo productos más intrincados y de vanguardia y también expandirnos a nuevos mercados geográficos en China y Europa”, dice Mike Grywalski, gerente de ingeniería de fabricación de DiaCom. “Hay más demanda de tecnología de estos nuevos clientes. No sólo necesitan arandelas en una manguera de jardín.”

Los clientes de DiaCom operan en un mundo diferente, con demandas de diseño más complejas que se apoyan en gran medida en el modelado paramétrico para cumplir con los estándares gubernamentales y de la industria. Muchos de sus clientes establecidos desde hace mucho tiempo ahora requieren una capacidad tecnológica similar para producir diafragmas más avanzados.

Diseño para la fabricación

La expansión requirió una tecnología software más avanzada. Los clientes empezaban a venir a DiaCom con modelos 3D para trabajar. La compañía estaba utilizando software de diseño asistido por computadora 2D (CAD), produciendo dibujos de “la vieja escuela” que no podían definir completamente algunos productos. DiaCom reconoció el problema y decidió cambiar su paradigma de diseño.

Los antecedentes del shopfloor de Grywalski le ayudaron a darse cuenta de la necesidad de incorporar el grupo de herramientas con cualquier cambio en la tecnología CAD. Con muchos años de experiencia en software CAD y fabricación asistida por computadora (CAM), recordó problemas de compatibilidad, comunicación y soporte técnico al utilizar software de dos proveedores diferentes.

“Queríamos incorporar el grupo de herramientas con nuestros planes”, dice Grywalski. “Queríamos implementar aplicaciones CAD y CAM de una empresa de software para que pudiéramos obtener soporte integral.” La compañía seleccionó el software Solid Edge® para el diseño 3D y el software Solid Edge CAM Pro para la fabricación, ambos del especialista en gestión del ciclo de vida del producto (PLM) Siemens Digital Industries Software. DiaCom confía en maya HTT, socia de la solución de Siemens, para la implementación, la formación y el soporte del sistema.

Pasar del diseño 2D al 3D para piezas avanzadas

DiaCom evaluó varios sistemas CAD, incluyendo solidworks® software, software autoCAD®, software ® Inventor, software Pro/ENGINEER® y Solid Edge. “Aunque había muchos programas de software disponibles, seleccionamos Solid Edge debido al soporte disponible de Maya HTT, así como de la organización Global Technical Access Center de Siemens. Esta red de soporte dio sus frutos, así como iniciamos los cambios”. Además del soporte 24/7 para preguntas CAD y CAM, Maya HTT y Siemens Digital Industries Software ayudaron a DiaCom a identificar postprocesadores para sus máquinas herramienta y resolver otros desafíos interfacéticos de hardware/software.

DiaCom determinó que la tecnología Siemens Digital Industries Software era impresionante y los precios eran competitivos. “Solid Edge nos dio la capacidad tecnológica para diseñar las piezas más complejas requeridas por los clientes existentes, así como los otros nuevos clientes con los que trabajamos”, dice Grywalski. “Los cambios de hoy en día son a menudo más desafiantes y pueden tomar más tiempo. Con 3D, es más fácil hacer cambios de diseño solicitados por el cliente que con el software 2D tradicional.” DiaCom ha comenzado a utilizar la capacidad de tecnología synchro-nous de Solid Edge, aplicando la simplicidad del modelado directo con el control del diseño paramétrico. La compañía continúa evaluando la tecnología synchro-nous, así como el diseño ordenado tradicional. “En algunos casos, el enfoque ordenado tiene más sentido”, dice Grywalski. “En otras ocasiones, el enfoque sincrónico parece mejor. De cualquier manera, estamos viendo una reducción en el tiempo de diseño y una mayor precisión, ambos con un impacto positivo en la fabricación. Por ejemplo, en un proyecto de molde complejo reciente, el uso del modelado solid edge fue entre un 25 y un 30 por ciento más rápido que el diseño 2D tradicional y fue más preciso.”

Hacer modificaciones en los diseños de diafragma existentes es bastante común en DiaCom. Mediante el uso de tecnología sincrónica en lugar de procesos tradicionales basados en la historia, DiaCom ha experimentado una reducción en el tiempo de revisión de hasta un 50 por ciento en el trabajo de diseño reciente.

DiaCom está diseñando programas para crear modelos automatizados de piezas y herramientas basados en tablas variables en Solid Edge. Mediante la aplicación de nuevos procesos de ingeniería empresarial, estos programas están siendo utilizados por los diseñadores para acelerar el diseño sin sacrificar la precisión. Aunque esto se encuentra en las primeras etapas de desarrollo, la compañía ya ha experimentado beneficios significativos con el nuevo enfoque.

Fabricación En Solid Edge

Para su herramienta de programación de control numérico por ordenador (CNC), DiaCom seleccionó Solid Edge Cam Pro de Siemens Digital Industries Software. DiaCom utiliza Solid Edge Cam Pro para programar su torno CNC Okuma y molino CNC Fadal, entre otras piezas de equipo para mecanizar los moldes de compresión que se utilizan para fabricar los diafragmas. El líder de la sala de herramientas de DiaCom fue pionero en el uso de Solid Edge Cam Pro para programar las máquinas herramienta. Además, los operadores de fresas y tornos han sido entrenados en el uso de Solid Edge Cam Pro para programar las máquinas herramienta.

“Con CAD 3D en su lugar, hemos estado diseñando algunas piezas bastante complejas para diversas aplicaciones. Muchos clientes prefieren no usar diseños tradicionales de diafragma”, dice Grywalski. Los diseños más sofisticados también requerían capacidades de fresado y programación de torneado de máquinas SOLID Edge CAM Pro de 3 ejes.

La combinación de Solid Edge y Solid Edge Cam Pro ha proporcionado “una transferencia perfecta de la comunicación de diseño de herramientas entre nuestro grupo de diseño y el taller”, dice Grywalski. DiaCom evaluó cuatro paquetes CAM y está satisfecho con su elección de Solid Edge Cam Pro.

Otros resultados de las actualizaciones tecnológicas y la expansión del mercado incluyeron la construcción de un nuevo complejo de herramientas y la expansión del personal de diseño y fabricación de herramientas en aproximadamente un 60 por ciento.

“Solid Edge y Solid Edge Cam Pro han hecho una diferencia significativa al mejorar nuestro diseño técnico y capacidades de construcción de herramientas”, dijo Grywalski. “Ayudaron a DiaCom a proporcionar productos complejos, que no habrían sido tan fáciles de hacer hace varios años.”

Te-Shin CamCAM: especialista en herramientas gana ventaja competitiva utilizando plataforma de diseño 3D con soporte integrado para mecanizado de 5 ejes

Producto: CAM Pro
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

Utilizando Solid Edge con tecnología sincrónica y la funcionalidad de mecanizado de 5 ejes de CAM Express, El Te-Shin Cam mejora significativamente su capacidad para satisfacer las necesidades de sus clientes

Componentes críticos cam

Fundada en 1980, The Te-shin Cam Co., Ltd. (Te-Shin) se dedica al diseño y producción de equipos relacionados con la fabricación asistida por ordenador (CAM). Su línea de productos incluye componentes críticos, como cambiadores automáticos de herramientas (ATC) y cortadores a intervalos.

Te-Shin cuenta con una gran capacidad de producción para este equipo, con una producción mensual de hasta 3.500 cambiadores de herramientas. Se ha convertido en un proveedor industrial líder de maquinaria de precisión en su región, y representa el 85 por ciento del mercado taiwanés en su segmento. El cortador a intervalos de la compañía cuenta con alta calidad y una excelente relación costo-rendimiento, y se vende por la mitad del precio de los productos importados de Japón.

En los últimos años, para satisfacer los requisitos de las industrias de alta gama y alta precisión, Te-Shin invirtió en equipos profesionales para el mecanizado y la molienda y adoptó un proceso avanzado de investigación y desarrollo (I+D) basado en el diseño 3D. Sin embargo, debido a que el anterior sistema de diseño asistido por computadora (CAD) era una de las tecnologías líderes de la industria: utilizaba un enfoque de modelado tradicional, a la empresa le resultaba difícil lidiar con los cambios de diseño de los clientes en tiempo real. Esto condujo a la búsqueda de una mejor solución, una que proporcionaría una funcionalidad integrada de diseño, fabricación y gestión de datos para mejorar la ventaja competitiva de la empresa.

Fácil de aprender y usar

Después de una evaluación cuidadosa, Te-Shin adoptó el software Solid Edge® de Siemens PLM Software para la redacción y el diseño de todos los nuevos cambiadores de herramientas. Los diseñadores consideran que el nuevo software es fácil de aprender y usar con su sistema anterior, que implica instrucciones complicadas y objetos interrelacionados en una jerarquía. Los diseñadores encontraron que el sistema era aburrido y requiere mucho tiempo de uso.

Por el contrario, el uso de Solid Edge proporciona una interfaz intuitiva y una biblioteca de componentes, una gran mejora que permite a los diseñadores centrarse en el diseño de arquitecturas importantes del sistema. “Además, incluso nuestro presidente puede redactar fácilmente algunos dibujos básicos utilizando Solid Edge”, dice Cai Peirong, subdirector del departamento de I+D de Te-Shin.

Con Solid Edge, los usuarios pueden importar los dibujos CAD heredados de la empresa y administrar esos archivos, junto con modelos nativos creados con Solid Edge, reduciendo así el tiempo de diseño y modificación, y disminuyendo la comunicación errónea entre el diseño y la fabricación.

“En el pasado, al considerar si adoptar o no el diseño 3D para el desarrollo de nuevos productos, nuestros colegas tomaron en consideración el ciclo de vida del producto y la puntualidad”, explica Peirong. “Pero la facilidad de uso de Solid Edge, junto con la tecnología sincrónica de vanguardia, nos permite utilizar datos 2D y 3D de manera efectiva, lo que mejora la aceptación e implementación completa de este sistema de diseño 3D de nueva generación.”

El nuevo sistema se utilizó por primera vez para proporcionar vistas explosionadas 3D según lo requerido por los clientes con el fin de incluir especificaciones en los manuales de mantenimiento. Según Peirong, “al utilizar el software 3D anterior, normalmente requería tres días para redactar una vista explosionada. Con Solid Edge, esto se hace en un día. Modificar un modelo 3D es tan simple como modificar dibujos 2D. Ahorramos tiempo valioso.”

Además, la adopción de tecnología sincrónica significa que los datos de diseño se pueden actualizar rápidamente, lo que es un beneficio importante. “La función de modelado sincrónico nos permite actualizar el cambio al dibujo de ensamblaje a medida que cambiamos el dibujo de piezas”, dice Peirong. “Esta capacidad de actualización synchro-nous elimina eficazmente la consecuencia de cambiar el dibujo de pieza únicamente y dejar el dibujo de ensamblaje sin cambios, lo que podría dar lugar a errores en las operaciones posteriores.”

Secuencias de herramientas sin errores

“En el pasado, cuando usábamos diseño 2D, siempre había ángulos ciegos durante el desarrollo del producto, lo que podría conducir a colisiones”, dice Peirong. “En los peores casos, todo el moho tendría que ser rechazado o destruido. Pero con Solid Edge, hemos abordado eficazmente el tema de la simulación de redacción y hemos evitado colisiones interrelacionadas”.

Ahora, una vez terminado un diseño, los diseñadores lo transfieren a un dibujo 2D y luego lo entregan para el desdoblamiento y mecanizado de moldes. En la etapa de mecanizado, la compañía utiliza el software CAM Express de Siemens PLM Software, y considera que la capacidad de mecanizado de 5 ejes de CAM Express es particularmente beneficiosa.

Uno de los beneficios más destacados que aporta la tecnología de mecanizado de 5 ejes es la reducción de errores en la programación de secuencias de herramientas. El cambiador de herramientas original de la compañía fue programado manualmente. Debido a que la operación de mecanizado es com-plicated y largo, el funcionamiento manual fácilmente condujo a errores, y hubo diferentes resultados basados en los diferentes niveles de habilidad y experiencia de los operadores.

“En el pasado, la experiencia de los operadores influyó fácilmente en la precisión del mecanizado. Normalmente había cientos de líneas de programas escritos a mano, y la lógica de programación, fuerte o débil, afectaría fácilmente al mecanizado posterior”, dice Peirong. “Incluso si todos esos aspectos estuvieran libres de problemas, la programación en sí era un proceso laborioso y lento.

“Con la capacidad de mecanizado de 5 ejes de CAM Express, la ejecución automática de secuenciación y mecanizado de herramientas tiene lugar inmediatamente después de la redacción de los dibujos, eliminando una serie de problemas, incluyendo diferentes calificaciones de personal, tiempo perdido, etc.”

Cambios de diseño comunicados rápida y eficazmente

A medida que la capacidad de producción de Te-Shin aumenta anualmente, hay más requisitos para la personalización de la maquinaria. En este contexto, Solid Edge se ha convertido en la principal herramienta en el nuevo proceso de diseño de productos de Te-Shin, mejorando en gran medida la eficiencia de comunicación entre la empresa y sus clientes. Por ejemplo, hay más de 30 partes en un ATC, y más de cien en una torre de energía. Hoy en día, la mayoría de los clientes utilizan dibujos de diseño 3D para disipar problemas relacionados con los cambios de diseño.

Un beneficio similar del uso de 3D se refleja en la comodidad que aporta en la colaboración con clientes extranjeros. Actualmente, hay usuarios de los cambiadores de herramientas de la compañía en China, Corea y otras áreas. Con dibujos 3D, Te-Shin es capaz de comunicarse con esos clientes claramente con respecto a los cambios de diseño, lo que reduce notablemente el tiempo de desarrollo y los costos. Como dice Peirong, “el uso de dibujos 3D nos ayuda a eliminar las diferencias resultantes de diversas perspectivas y, en cierta medida, a crear un lenguaje común para todos”.

Te-Shin agradece el rápido y eficaz soporte técnico proporcionado por el socio de Siemens PLM Software, CADEX, que ha estado proporcionando asistencia desde que se introdujo el soft-ware. CADEX generalmente se ocupa de cualquier pregunta o problema el día que surge. CADEX también proporciona capacitación en video que permite a los diseñadores ser productivos rápidamente. “La mayoría de las veces, es fácil comprar un buen producto, pero difícil obtener un buen servicio post-venta”, señala Peirong. “En nuestro despliegue de Solid Edge, hemos estado satisfechos con ambos.”

Digitalización de herramientas metálicas y piezas de compuestos de fibra de carbono con el escáner HandySCAN 3D

Producto: HandySCAN 3D
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

La EADS (Compañía europea de aeronáutica, defensa y espacio) es una empresa líder internacional en el sector aeroespacial, de defensa y servicios relacionados. La empresa lleva varios años utilizando los productos de medición 3D portátiles de Creaform.

Más concretamente, EADS utiliza tanto HandySCAN 3D como el escáner CMM óptico MetraSCAN 3D para digitalizar herramientas y piezas compuestas (carbono/resina epoxi) y para elaborar comparaciones entre piezas y archivos CAD. Para realizar sondeos, EADS utiliza el escáner CMM óptico HandyPROBE. Además de VXelements, el software de adquisición de datos de los sistemas Creaform, EADS utiliza también el módulo VXtrack para realizar mediciones dinámicas, así como VXlocate, un módulo de software desarrollado mediante una asociación entre Creaform y EADS.

Ejemplo de aplicación de HandySCAN 3D

Como parte de un estudio sobre la posible distorsión geométrica de las piezas compuestas de fibra de carbono, y con la ayuda de un dispositivo HandySCAN 3D, EADS escaneó herramientas de 1 000 mm x 800 mm, así como piezas de 650 x 300 mm, con el fin de evaluar posibles deformaciones tras su fabricación.

Partes de herramientas

En primer lugar, EADS escaneó las herramientas para verificar que estas cumplieran con el plan en CAD.

Escaneado de herramientas con el HandySCAN 3D

A continuación se escanearon dos de las piezas elaboradas con esta herramienta y se compararon los resultados.

Escaneado de las piezas y resultados

El segundo paso consistió en utilizar herramientas de simulación muy potentes para calcular la distorsión de las piezas antes de su fabricación, con el objetivo de comparar los archivos de las piezas escaneadas.

Simulación

Simulación

Los resultados obtenidos por EADS permitieron validar el software de simulación, desarrollado para optimizar la gama de fabricación mediante la identificación de parámetros y procesos adecuados.

Este proyecto podría haberse llevado a cabo con un sistema de escaneado con proyección periférica, pero el sistema de estas características que posee EADS no puede utilizarse en superficies tan amplias, y el proceso es mucho más complejo cuando se han de medir las dos caras de las piezas compuestas. Además, podría haberse utilizado un escáner CCM, pero esta opción presentaba varios inconvenientes, ya que debían realizarse mediciones únicas que, a su vez, conllevan un tiempo de adquisición mucho mayor.

“El sistema de Creaform nos permitió escanear rápidamente las herramientas metálicas y las piezas de compuestos de fibra de carbono. Muchos de los sistemas disponibles en el mercado no funcionan muy bien con estas piezas compuestas, puesto que son de color oscuro y, en ocasiones, bastante brillantes. El hecho de que el equipo fuera portátil nos permitió realizar las mediciones en la misma planta de fabricación”, explicó Catherine Bosquet, del departamento de ingeniería sanitaria (NDT & shm) de EADS.

“Antes de utilizar los sistemas de Creaform empleábamos equipos de proyección periférica, ya que adquirimos un sistema HOLO3 hace más de 15 años. También probamos algunos de los sistemas disponibles (Konica Minolta, Metris, Steinbichler, Aicon, Kreon Technologies, Ettemeyer, GOM), pero las soluciones de medición 3D de Creaform nos convencieron gracias a su rápida adquisición y configuración, su facilidad de uso, su rendimiento en la medición de muchos tipos de estados de superficie y su portabilidad. Está a cargo de la gestión, la dirección estratégica y el desarrollo de todo el Grupo Creaform, así como de sus oficinas de todo el mundo.”

Protocast reduce el tiempo de entrega en patrones de fundición de alto valor

Producto: Impresora MJP
Industria: Fundición

Fundada en 1966, Protocast-JLC es un fabricante integral de fundición de inversión de precisión para una variedad de industrias orientadas a la calidad y a la innovación, incluyendo aeroespacial, energía, comunicaciones, medicina y militar, entre otras. La fundición de fundición de inversión de servicio completo ha construido una sólida reputación entre sus clientes por su capacidad para adaptar la producción para satisfacer las demandas de los clientes, y la adición de una impresora de fundición de inversión ProJet® MJP 2500 IC por 3D Systems ha contribuido a esa reputación. Además de ayudar a la fundición a ofrecer patrones de fundición de inversión complejos y de alta calidad más rápido, la flexibilidad de la producción digital ha permitido a Protocast ganar más clientes al proporcionar una manera rentable de cumplir pedidos de cualquier volumen.

Intrincados patrones de fundición de inversión impresos en 3D de alta calidad, entregados rápidamente

Protocast se especializa en el vertido de aleaciones de fundición de inversión de aluminio, acero y cobre y ha construido una reputación entre sus clientes por resultados de fundición exitosos en piezas únicas que serían imposibles de herramienta y moldeo por inyección. Estas piezas incluyen paredes delgadas y detalles intrincados. Por ejemplo, las bocinas de amplificador en los satélites, que tienen “paredes hiperfinas” que no se podían hacer de otra manera, según Chris List, Business Development Manager en Protocast.

Protocast ha construido esta reputación a través de la incorporación de tecnologías aditivas para patrones de fundición de impresión 3D. El propietario de la fundición John List comenzó a incorporar tecnologías aditivas a través de proveedores externos como una manera de ayudar a sus clientes a lograr piezas más intrincadas y evitar las limitaciones de diseño típicas de la producción de patrones de fundición convencionales. Sin embargo, la producción de patrones de externalización hizo que fuera difícil para Protocast establecer y controlar completamente los horarios de entrega, que normalmente rondaban las doce y trece semanas cuando dependía de un proveedor para suministrar el patrón.

Para mejorar la autosuficiencia, la previsibilidad y los costos, Protocast compró el IC ProJet MJP 2500 de 3D Systems para producir piezas impresas en 3D moldeables internamente. Desde la integración de su propia impresora 3D, el tiempo de entrega desde el pedido hasta la entrega se ha reducido de varios meses a la entrega en la misma semana.

Un flujo de trabajo optimizado desde CAD hasta casting

Interior of metal cast part created by Protocast using 3D Systems ProJet MJP 2500 IC

Según Chris, que es el operador principal de Protocast del ProJet MJP 2500 IC, la solución de fundición digital de 3D Systems ha ayudado a la fundición a eliminar los pasos de su proceso anterior, particularmente en fundiciones de aluminio y para piezas detalladas. Utilizando métodos convencionales, algunas de las piezas que Protocast produce requerirían de dos a cuatro herramientas para producir. “Ahora, podemos conseguir algo impreso y en la mano de alguien en una semana si es que tenemos que hacerlo”, dice Chris.

El Ic ProJet MJP 2500 es una solución de impresión 3D para la fundición digital que utiliza cera de fundición 100% RealWax™ de inversión para ofrecer patrones de cera rápidos y rentables y sin herramientas. Al eliminar las herramientas, el IC ProJet MJP 2500 reduce el tiempo y los gastos de transición de un diseño a una pieza fundida, y el material VisiJet® M2 ICast de 3D Systems, una cera basada en parafina, se integra perfectamente en los flujos de trabajo de fundición de inversión estándar. Ahora es posible producir piezas fundidas de alta calidad en una fracción del tiempo típico.

El ProJet MJP 2500 IC ha sido una gran herramienta para Protocast, particularmente en fundiciones de acero, y funciona de forma idéntica a los procesos existentes de la fundición. Chris dice que la fundición está obteniendo resultados de fundición confiables con sus patrones impresos en 3D internos simplemente calculando las tasas de contracción y aplicándolas a la geometría en 3D Sprint®.

“Nuestros clientes han respondido muy bien a estas piezas, y creo que el ahorro de tiempo y costos habilitado por este proceso contribuye a esa respuesta”, dice Chris. “Tomar un dibujo y convertirlo en metal ha sido tradicionalmente un proceso de dibujo. La satisfacción inmediata de sostener una parte física es impresionante”.

Exterior of metal cast part by Protocast produced using 3D Systems ProJet MJP 2500 IC

Transición a la fundición digital

Protocast informa de una transición fácil a la fundición digital y ahora es capaz de desafiar las limitaciones convencionales en la producción de patrones de fundición en términos de complejidad y velocidad. Operativamente, la principal diferencia entre la vida antes del IC ProJet MJP 2500 y la vida con él, es que la fundición ya no necesita externalizar patrones de fundición a otras instalaciones. “Estábamos acostumbrados a usar modelos 3D para nuestros proyectos, y el software es fácil de usar”, dice Chris, quien utiliza el software 3D Sprint® de 3D Systems que viene con el IC ProJet MJP 2500 principalmente para dividir patrones e ingeniería. “Es muy fácil. No puedes decirlo de otra manera”, dice.

En cuanto a la propia impresora 3D, Chris dice que ha demostrado ser una herramienta valiosa para algo más que la producción final de patrones: “La máquina no ha dejado de funcionar desde que la tenemos”, dice Chris. Además de los patrones de producción, Protocast utiliza su IC ProJet MJP 2500 para producir versiones reducidas de piezas de clientes para ayudar tanto a cotizar como a las ventas. “Esta capacidad ha sido muy beneficiosa porque muestra a nuestros clientes que somos capaces de comenzar de inmediato, y también nos da un punto en común para tener discusiones de ingeniería según sea necesario”.

El tiempo de entrega de piezas más rápido, los patrones de fundición de alta calidad y la comunicación mejorada con el cliente son grandes ventajas. La mayor ventaja de todos, sin embargo, ha sido el crecimiento: “Creo que el IC ProJet MJP 2500 ha abierto una nueva base de clientes para nosotros”, dice Chris. Antes, no podíamos acomodar tantos trabajos que necesitaban cantidades de producción flexibles. Ahora, no tenemos que esperar a ninguna herramienta y no tenemos que añadir veinte mil dólares en herramientas a la cotización que damos a nuestros clientes”.

Acceso fiable al casting

Dado el éxito de la integración del IC ProJet MJP 2500 en su flujo de trabajo, Protocast ahora está considerando la compra de máquinas adicionales para seguir aumentando su capacidad y proporcionar a sus clientes un servicio mejorado.

“Gestionar cómo vamos a producir piezas es un gran negocio para nosotros y nuestros clientes”, dice Chris. “El IC ProJet MJP 2500 nos ha dado una solución confiable en ese sentido, y eso es además de su capacidad para ayudarnos con piezas casi instantáneas en la mano y cotización rápida. Realmente es una herramienta increíble para tener.”

“Los buenos fabricantes de herramientas son difíciles de encontrar”, dice List, “pero hemos encontrado uno con esta máquina”.

ADIRA presenta un nuevo proceso de fabricación aditiva para piezas a gran escala

Producto: Solid Edge
Industria: Maquinaria Industrial

ADIRA, con sede en la zona de Oporto de Portugal, tiene una larga historia de éxito en el diseño y fabricación de maquinaria de chapa metálica. Sus productos incluyen roturas de prensa, cizallas, sistemas de corte por láser y soluciones a medida. ADIRA vende su maquinaria en 60 países diferentes donde es utilizada por fabricantes en muchos sectores industriales diferentes. El enfoque más reciente de ADIRA se centra en el área de la fabricación aditiva con el desarrollo de un nuevo sistema radical de fusión de lecho en polvo, el AddCreator.

Fabricación aditiva con fusión en polvo y lecho

La fusión en polvo-cama es una tecnología relativamente reciente que se propuso por primera vez en 1995. Utiliza un rayo láser o de electrones para fundir y fusionar polvo metálico. Distinta de la sinterización, la fusión en polvo y lecho se derrite completamente el polvo metálico para producir una masa sólida y homogénea. Este proceso puede crear de forma rápida y precisa componentes de alta resistencia y geométricamente complejos. La implementación única de ADIRA de la fabricación aditiva de fusión de lecho en polvo se llama “fusión láser de tejas”.

Capacidad de escalado única para la fabricación de componentes grandes

Según Tiago Oliveira, Jefe de Marketing de ADIRA, “Una característica única del AddCreator es la capacidad de aplicar fusión láser en mosaico a la fabricación de componentes a gran escala. Hemos desarrollado una cámara de construcción móvil y modular que se mueve alrededor de la zona del lecho de polvo. Desde una perspectiva de planificación de fabricación, los componentes más grandes se dividen en segmentos más pequeños. Mediante el uso de nuestras estrategias de escaneo patentadas, los campos de escaneo se superponen garantizando el correcto “punto” de las baldosas. Esto da como resultado partes altamente precisas y homogéneas.”

La combinación de la fabricación de componentes grandes y la precisión de 100 micras del sistema láser está dando lugar a interés en AddCreator de fabricantes en diferentes segmentos de la industria. Un ejemplo es de la industria aeroespacial para la fabricación de rotores de turbina. Estos componentes cuentan con geometrías curvas y cámaras internas complejas y son muy costosos de fabricar utilizando métodos de mecanizado tradicionales.

Uso de Solid Edge para diseñar el AddCreator

ADIRA ha estado utilizando Solid Edge con éxito durante varios años para el diseño de su maquinaria de fabricación de chapa metálica. Ahora están aplicando este conocimiento al desarrollo de AddCreator. La máquina AddCreator completa incluye elementos estructurales, carcasas de chapa metálica, un sistema de pórtico para posicionar la cámara de construcción y subensamblajes electromecánicos de alta precisión. Según el director de proyecto de AddCreator, Joao Paulo Santos, “hemos creado un modelo CAD 3D preciso de la máquina completa con más de 15.000 componentes. Solid Edge nos permite trabajar con precisión en este ensamblaje muy grande. Por ejemplo, nuestros diseñadores pueden especificar que ciertas áreas del ensamblaje se hacen “inactivas” cuando se centran en otras áreas. Esto mejora la interactividad del sistema para nuestros diseñadores.”

También describe algunos de los beneficios que ADIRA está logrando utilizando tecnología síncrona única dentro de Solid Edge: “La tecnología sincrónica nos permite diseñar más rápido y hacer cambios más fácilmente. Un ejemplo de la potencia de la tecnología síncrona es su capacidad para trabajar con datos CAD de 3a parte. Uno de nuestros socios nos proporciona archivos STEP de los componentes que desarrollan y fabrican para nosotros. Utilizando la tecnología síncrona, accedemos al diseño 3D completo, lo usamos en nuestros ensamblajes y editamos directamente funciones inteligentes como agujeros.”

Asociarse con Cadflow y Siemens

Continúa, “También recibimos soporte técnico de alta calidad de nuestro socio de canal local Cadflow. Trabajamos con Cadflow para la formación en áreas específicas de Solid Edge para nuestros diseñadores. También participamos en sus seminarios web sobre capacidades específicas de Solid Edge, por ejemplo, en el diseño de elementos estructurales de estructura de acero.”

En el futuro, ADIRA planea investigar capacidades adicionales de Solid Edge. Estos incluyen diseño generativo, publicaciones técnicas, diseño de circuitos eléctricos y capacidades mejoradas de gestión de datos. ADIRA utiliza Siemens SIMATIC Controllers para sus máquinas. Una integración más estrecha de los aspectos mecánicos, eléctricos y de software de sus diseños es otra área en la que ADIRA ve interesantes posibilidades para la futura colaboración con Siemens.