Los dibujos faltantes son un problema común en el mecanizado y el mantenimiento de equipos. Algunas máquinas han estado en servicio durante más de diez años y las piezas de repuesto ya no están disponibles del fabricante original. En otros casos, un cliente tiene un componente importado antiguo pero no tiene un archivo CAD. Algunas piezas se fabricaron a medida hace años y el proveedor original ya no opera. En estas situaciones, la ingeniería inversa puede ser una forma práctica de recrear el plano de fabricación. Sin embargo, medir la pieza y copiar todas las dimensiones no siempre es suficiente. El primer paso es comprobar si la pieza existente se puede utilizar como referencia fiable. Si presenta superficies desgastadas, deformaciones, reparaciones o modificaciones previas, las dimensiones medidas pueden diferir del diseño original. El mecanizado directamente a partir de esas medidas podría reproducir el desgaste o errores dimensionales existentes. Antes de comenzar, es importante comprender la función de la pieza, la posición de montaje, las condiciones de carga y la relación con los componentes coincidentes.
No todas las dimensiones tienen la misma importancia. Para soportes, placas de montaje y bloques de soporte, las características principales pueden incluir posiciones de orificios, espaciado de orificios, espesor de placa y superficies de ubicación. Para bujes, manguitos y componentes con orificios, el diámetro interior, el diámetro exterior, la concentricidad y la holgura de ajuste pueden determinar si la pieza se puede ensamblar correctamente. Las características roscadas también requieren atención. La especificación de la rosca, el paso y la profundidad efectiva deben confirmarse en lugar de estimarse a partir de la apariencia. Los ingenieros normalmente establecen primero los datos de referencia adecuados y luego identifican las dimensiones que deben controlarse. Esto hace que el dibujo sea útil tanto para la fabricación como para la inspección. Si la pieza original está desgastada, siempre que sea posible, también se debe comprobar el componente coincidente. Por ejemplo, medir un casquillo desgastado por sí solo puede no revelar el ajuste original entre el casquillo y su eje.
El método de medición depende de la geometría y la precisión requerida. No todos los componentes necesitan escaneo 3D. Para piezas metálicas relativamente simples, pueden ser suficientes calibradores, micrómetros, medidores de altura y calibres de rosca. Las máquinas de medición por coordenadas se pueden utilizar cuando las posiciones de los orificios u otras relaciones geométricas requieren una medición más precisa. Para curvas complejas, superficies fundidas irregulares y características distribuidas en varios planos, el escaneo 3D puede capturar la geometría general de la superficie y reducir la cantidad de medición manual requerida. Sin embargo, los datos escaneados no deben tratarse automáticamente como el modelo de mecanizado final. Los reflejos de la superficie, las áreas ocultas, la precisión del escaneo y el procesamiento de datos pueden afectar los resultados. Las características críticas como los orificios, las roscas y las superficies de ubicación aún deben verificarse por separado. Un enfoque práctico es utilizar el escaneo para la forma general y la medición de precisión para las dimensiones críticas. La combinación de los dos métodos puede proporcionar una base más confiable para la reconstrucción del modelo.
Una vez que las medidas están disponibles, es necesario convertirlas en un modelo CAD y un dibujo de fabricación. A menudo, las placas, soportes y casquillos simples se pueden modelar directamente a partir de las dimensiones medidas. Las piezas fundidas complejas y los componentes curvos pueden requerir procesamiento de nubes de puntos, ajuste de superficies y modelado de sólidos.
Es necesario considerar varios detalles durante esta etapa. Primero, el modelo debe incluir algo más que la forma externa. Es necesario definir las posiciones de los orificios, las superficies de ubicación, las dimensiones de acoplamiento y las tolerancias requeridas. En segundo lugar, el modelo debe reflejar el proceso de fabricación previsto. Un agujero representado en un modelo 3D aún puede requerir taladrado, taladrado o escariado. Se deben considerar el acceso a las herramientas, la sujeción de piezas y los márgenes de mecanizado. En tercer lugar, se deben distinguir las superficies fundidas y las superficies de mecanizado acabadas. Las dimensiones brutas de una pieza fundida no son necesariamente las mismas que sus dimensiones finales mecanizadas. La calidad del material, el tratamiento térmico y el acabado superficial también deben especificarse cuando se conocen estos requisitos. De lo contrario, un reemplazo puede coincidir con las dimensiones originales pero no cumplir con la resistencia, resistencia al desgaste o resistencia a la corrosión requeridas.
Una vez completado el dibujo, el proceso de fabricación se puede seleccionar de acuerdo con la geometría, el material y la cantidad del pedido de la pieza. El mecanizado CNC puede ser adecuado para piezas simples y lotes pequeños. Para formas más complejas o cantidades de producción más grandes, puede valer la pena evaluar la fundición seguida de un mecanizado de acabado CNC.
La elección final depende de las tolerancias requeridas, el acabado de la superficie, el material y el costo total. Cuando la pieza debe ajustarse al equipo existente, se recomienda producir una pieza de prueba y verificar el ensamblaje real siempre que sea práctico. Los requisitos de inspección dependen de la aplicación. Un soporte puede requerir comprobaciones del espacio entre orificios y la posición de montaje. Un buje puede requerir inspección del diámetro exterior y del ajuste. Es posible que sea necesario comprobar la ubicación de los orificios y las caras de contacto de una brida. Un cuerpo de válvula fundido puede requerir inspección dimensional y pruebas de presión o fugas adecuadas según sus condiciones de funcionamiento. Si la pieza de prueba no encaja, se deben revisar los datos de medición, la selección de datos y el modelo CAD antes de realizar ajustes. Una vez que la pieza haya pasado las comprobaciones requeridas, se pueden utilizar el dibujo aprobado, la especificación del material y los requisitos de inspección para repetir la producción.
La ingeniería inversa no puede recuperar todos los detalles únicamente a partir de mediciones externas.
Un componente puede contener conductos internos de aceite, canales de refrigeración o cavidades que no se pueden inspeccionar desde el exterior.
Las piezas utilizadas en aplicaciones de alta carga, alta velocidad, que contienen presión o críticas para la seguridad también pueden requerir verificación del material, información sobre tratamiento térmico, evaluación de fatiga o pruebas adicionales. Dimensiones similares no hacen que dos piezas sean automáticamente intercambiables.
Si la pieza original está gravemente dañada, es posible que se necesite documentación del equipo, componentes coincidentes, manuales técnicos u otra pieza del mismo modelo para establecer el diseño correcto.
Estas incertidumbres deben identificarse antes de la cotización y la producción en lugar de tratarse como especificaciones confirmadas.
Para piezas metálicas sin dibujos originales, HAOZHIFENG puede ayudar a evaluar la viabilidad de la medición, la reconstrucción CAD y la posterior fabricación en función de la información disponible.
Los clientes pueden comenzar proporcionando:
• Fotografías claras de la pieza desde diferentes ángulos;
• Dimensiones principales, diámetros de orificios y distancia entre orificios;
• Requisitos de materiales y acabado de superficies, si se conocen;
• La posición de instalación y aplicación de la pieza;
• Cantidad requerida y demanda esperada de pedidos repetidos.
Una muestra física o un componente de acoplamiento relevante también puede ayudar a aclarar las dimensiones críticas y los requisitos de ensamblaje.
Para piezas o aplicaciones complejas con tolerancias estrictas, primero se debe revisar la información disponible para determinar si es necesario el escaneo 3D, la medición de precisión o un análisis de ingeniería adicional.
Si necesita reproducir un componente metálico pero ya no tiene sus archivos CAD originales, comuníquese con HAOZHIFENG con la muestra disponible o la información dimensional para discutir un enfoque de fabricación adecuado.
