Využitie 3D technológií v leteckom priemysle

Gonzo - 18.12.2020
 

Letecký priemysel je jedno z odvetví, kde slovo presnosť neznamená iba kvalitu výrobku, ale najmä bezpečnosť pasažierov a celej posádky. Pre zabezpečenie presnosti v leteckom priemysle sa v dnešnej dobe využíva nespočetné množstvo moderných technológií, ktoré pomáhajú inžinierom a výrobcom lietadiel zabezpečit tú najvyššiu kvalitu a presnosť vyrábaných produktov.  Veľmi dôležitou technológiou v tomto sektore sú meracie zariadenia a 3D scannery, ktoré zjednodušujú každú fázu výroby, či už to je dizajn, výroba prototypu, alebo sériová výroba. V tomto článku si priblížme celkové využitie týchto zariadení v praxi.

V prvom rade je doležité pochopiť, čo je 3D scanning a ako ho vieme aplikovať v praxi. 3D scanning je proces, pri ktorom plochy existujúceho objektu prenášame do digitálnej podoby s čo najväčšou presnosťou za pomoci 3D scanneru. Momentálne je na trhu veľké množstvo firiem, ktoré sa venujú výrobe scannerov, či už optických alebo laserových, avšak veľká časť z týchto scannerov sú len hobby zariadenia, alebo poloprofesionálne zariadenia na digitalizáciu kultúrenho dedičstva. Pre letecký priemysel sa využívajú zariadenia od renomovaných firiem ako Leica, Hexagon a Zeiss, ktoré vedia snímať a merať povrchy s presnosťou na tisíciny milimetra.

3D scanning a dizajnová fáza

Možno sa domnievate, že v dnešnej dobe celá dizajnová fáza prebieha už čisto iba na monitore šikovného dizajnéra, opak je pravdou. Veľká časť dizajnu stále vzniká najskôr ako skica na papieri, odkiaľ ju následne tím sochárov a dizajnerov pretvára do reality pomocou hliny a iných materiálov. Tieto modely sú často zmenšenou verziou finálneho produktu, táto fáza môže zabrať aj stovky hodín pokiaľ sa dosiahne požadovaný výsledok. Toto je moment, kedy na radu prichádza 3D scanning. Všetky plochy hlineného modelu sa dôkladne naskenujú do tzv. mračna bodov, ktoré sa následne softvérovo pretvára na polygonálny model. Polygonálny model je sieť trojuholníkov vytvorená medzi naskenovanými bodmi, takto vytvorené modely sú následne v konštrukčných softvéroch pretvárané na CAD modely a vytvára sa z nich technická dokumentácia, tento process je známy aj pod pojmom reverzné inžinierstvo. Polygonálne modely vytvorené scannerom sú taktiež priamo využívané na 3D tlač a rapid prototyping.

Kontrola kvality vo výrobnej fáze

Rozmery lietadiel sa menia podľa účelu a využitia, od menších športových, až po niekoľko desiatok metrov dlhých dopravných lietadiel poskladaných z množstva menších výrobných zostáv a komponentov. Kedže všetky tieto časti musia byť vyrobené čo najpresnejšie, aby bol výsledok reálne zmontovateľný, je potreba počas výroby kontrolovať rozmery spájaných dielov. Na túto kontrolu sa využívajú meracie ramená a laserové trackery. Meracie rameno je mobilné zariadenie, ktoré má 3 - 4 osi pohybu pri dĺžke až 5 metrov, na jeho konci je zväčša osadená dotyková sonda a laserový 3D scanner, orientáciu v priestore zabezpečujú uhlové snímače. Tieto meracie ramená vedia veľmi efektívne a rýchlo zmerať a naskenovať diely do priemernej dĺžky 10 metrov a to s minimálnou odchýlkou.

V prípade merania rozmernejších objektov sa často využiva laserový tracker. Skladá sa z dvoch častí, otočnej snímacej hlavy, ktorá sa na statíve položí pred meraný objekt a pasívnej meracej sondy, alebo 3D scanneru. Referenčný systém (reálna pozícia systému voči meranej vzorke) zabezpečuje snímacia hlava, ktorá má akčný rádius až 160 metrov. V tomto priestore vie systém automaticky detekovat pozície meracej sondy, alebo 3D scanneru. Technik následne sondu prikladá na povrch meraného dielu (lietadla, krídiel atď.) a porovnáva tieto námery s technickou dokumentáciou a CAD modelom. Takto nazbierané dáta sa následne zálohujú, aby bolo možné sledovať ako sa namerané odchýlky hýbu v čase a na základe ich vývoja upravovať výrobné procesy.

V dnešnej dobe sú 3D technológie už dostupnejšie aj pre menšie firmy, v prípade že si nemôžú dané zariadenie dovoliť zakúpiť, je možné si od špecializovaných spoločností zapožičat technika s potrebným meracím zariadením, aby ste vedeli pre vašich zákazníkov zabepezpečiť požadovanú kvalitu. 

Vavrinec Dzurilla 

technický riaditeľ

3DTEC, s.r.o. Nitra

3dtec.sk

článok je platenou reklamou firmy 3DTEC, s.r.o. Nitra

3D scanning 3D scanning 3D scanning


comments powered by Disqus
 

HELP pre senior pilotov

Recenzia
 

Výstava trosiek IL-18 / OK-NAB v Múzeu dopravy

Vážení pozostalí po obetiach leteckého nešťastia na Zlatých Pieskoch z roku 1976, vážení všetci tí, ktorí mi akokoľvek pomohli pripraviť text do knihy o nehode, dovoľte mi poslať vám poslednú pripomienku pozvánky na vernisáž výstavy trosiek z lietadla,...

Gonzo - 11.06.2021
Autori
 

 

 

Virus SW / photo D. Hanula
Foto dňa
Virus SW / photo D. Hanula