Кремень FMZ Реклама
Kremen FMHM Реклама

Макет мембранно-поршневого насоса

VIMLab.ru
Идет загрузка
Загрузка
18.04.2022
1619
1
Применение

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

4
Статья относится к принтерам:
Anyform 250-G3 Flying Bear Ghost 5

Приветствуем всех. В этой статье речь пойдёт о создании полноценного макета мембранно-поршневого насоса Agroplast P-100. Он был выбран, потому что данные насосы повсеместно используются на прицепных и навесных штанговых опрыскивателей. Благодаря доскональным параметрам и высокой надежности в течение длительного срока службы насос P-100 является самым популярным на рынке. Т.к. их производят в Польше и больше нигде, нужно начать так сказать импортозамещение. Макет мембранно-поршневого насосаБыла поставлена задача провести полный анализ данного насоса, сделать полноценную CAD модель(для дальнейшей модификации), воспроизвести в натуральную величину макет напечатанный на 3D принтере. Краткий план статьи:

    1. 3D-сканирование;

    2. Моделирование;

    3. Печать;

    4. Постобработка, покраска и сборка макета;

    5. Итоги.

Самое первое и главное в данной работе это начать обратное проектирование или реверс инжиниринг.

Макет мембранно-поршневого насосаПроцесс обратного проектирования не так сложен, как кажется. Принципиальную схему обратного проектирования с использованием 3D-сканера можно изобразить следующим образом: 3D-сканирование физического образца, перевод полученного облака точек в полигональную 3D-модель, обработка модели в специальном программном обеспечении для перевода в САПР(CAD)-формат.

В настоящее время мобильные системы 3D-сканирования используются во многих сферах: медицина, архитектура, игровая индустрия, киноиндустрия, машиностроение, авиастроение и многое другое. На то, что ранее требовалось тратить часы или дни, сейчас благодаря 3D-сканированию достаточно нескольких секунд.

Можно выделить 4 основных пункта процесса обратного проектирования.

1) Разбираем исследуемое изделие на максимальное количество составных частей и подготовка к сканированию. Для начала слили масло из насоса, разобрали  на максимальное количество составных частей, промыли и просушили. Затем начинаем готовиться к сканированию. Использовали сканер RangeVision Pro 5M.

Точность сканирования у данного сканера от 18 до 60 мкм, всё зависит от того, насколько хорошо произведена калибровка. Матируем все нужные нам детали, т.к. сканер оптический и он плохо справляется со сканированием блестящих, прозрачных и черных предметов(и как назло насос практически полностью чёрный с прозрачной крышкой и блестящим корпусом).

Макет мембранно-поршневого насосаМакет мембранно-поршневого насоса

Матовый слой, возникающий в результате применении спрея, исключает появление бликов и обеспечивает высокую точность сканирования на всех нужных нам поверхностях.

2) Проводим сканирование каждого элемента с помощью  3D-сканера. Получаем облако точек с данными о поверхностях и геометрии объектов.Далее разогреваем наш сканер RangeVision Pro 5M и приступаем к сканированию.

Нам нужно было провести сканирование со сшиванием и постобработкой облака точек около 20 элементов в ПО RangeVision. Мы получаем так называемое облако точек.Макет мембранно-поршневого насоса

На картинке показан пример облака точек.

Макет мембранно-поршневого насоса

Можно увидеть какое большое количество точек приходится на один скан. Расстояние между точками 0.18 мм. А теперь представьте с какой точностью происходит сканирование. Но за такое качество нужно платить большую цену. Это занятие большого пространства на жёстком диске после объёмных сканирований.

Макет мембранно-поршневого насосаВот тут видно сколько треугольников получается, если соединить все полученные данные из облака точек. На один скан нашего 3D сканера может приходиться около 1.5 миллиона треугольников. Их в дальнейшем можно упростить, ведь всё зависит от задачи.

3) С помощью программного обеспечения переводим облако точек в полигональную 3D-модель.

Т.к. ПО RangeVision не обладает большим функционалом по обработке облака точек и полигональной модели, по сравнению с более специализированными ПО, выгрузили облако точек из RangeVision и переходим в Geomagic Design X. Далее приступаем к последующей обработке облака точек и подготовке к моделированию. 

Geomagic Design X - одна из более популярных программ для работы с отсканированным облаком точек . С ее применением посредством простых манипуляций можно конвертировать облако точек в полигональную сетку. Программа дает возможность исправлять ошибки в отсканированной модели, создавать многоугольные сетки и полноценные параметрические твердотельные модели, анализировать изменения и погрешности, проводить сравнительный анализ, выполнять контроль размеров и оценку качества физических объектов.

Из Geomagic Design X модель и элементы можно импортировать в такие программы как SolidWorks, Creo (Pro/E), Invertor, NX, AutoCAD, Solid Edge, а также преобразовать модель в файл детали CATIA V4/V5. 

Например у нас имеется облако точек прозрачной крышка с горловиной. Макет мембранно-поршневого насоса

Покажем ещё один пример, у него уже сложнее геометрия. По краям круглые сферы, это магниты, чтобы при сшивании нескольких сканов можно было отталкиваться от них и не путаться(а то бывает, что неправильно сшиваешь несколько сканов и всё приходится делать заново).

Макет мембранно-поршневого насоса4) Переводим данные в удобный САПР(CAD)-формат.Т.к. данный крышка очень простая, то с ней не так долго пришлось работать. Хватило нескольких операций.

Макет мембранно-поршневого насоса

Сама крышка с горловиной

Макет мембранно-поршневого насоса

Это уже называется рабочая камера. Тут пришлось повозиться с ней и уже не получится сделать всего за пару кликов данную модель. Макет мембранно-поршневого насосаВсё равно это предварительная модель, которую потом уже экспортируем в любимую CAD программу. 

А в вот дальше в программе доделываем нужную нам модель.Макет мембранно-поршневого насосаИ все эти операции повторяем с  каждым элементом насоса. Работа долгая и интересная.

Корпус насоса наверное самый интересный элемент для сканирования и проектирования.

Макет мембранно-поршневого насосаМакет мембранно-поршневого насосаМакет мембранно-поршневого насоса С виду кажется простой, но на деле когда приступаешь с ним работать, находятся свои нюансы, которые приходилось решать. 

Т.к. в насосе ещё имеются мембраны, которые отливают на производстве, то мы своими собственными силами решили их изучить и отлить. Но это уже будет другая статья.

Далее приступаем к процессу 3D-печати. Общее количество дней печать заняла около 2 недель без перерыва для принтеров. Печать производилась в основном ABS, но некоторые части приходилось печатать из PLA, т.к. излюбленная проблема ABS пластика это давать усадку и трескаться по слоям. Печать производилась на принтерах TotalZ Anyform 250-G3, Flyingbear Ghost 5 и Picaso Designer X Pro (P.S. ох уж этот любимый Пикасо, печатает шикарно, но это непростой принтер по начинке, всё не как в обычным простеньких принтерах, там всё усложнено и дороговато для замены)Макет мембранно-поршневого насоса

Макет мембранно-поршневого насоса

Макет мембранно-поршневого насоса

Ну и как же без брака в 3D печати. Тут оказался узел на катушке и результат виден ниже, а хотя так всё хорошо шло. Бывало ещё принтер вставал из-за того, что пруток просто не подавался(возможно из-за того, что прыгал диаметр прутка), или просто забивалось сопло.Макет мембранно-поршневого насоса

А тут нехороший ABS решил дать усадку и потрескаться, а для макета это некрасиво(конечно можно было взять строительный фен и с помощью тисков соединить слои, но так пытались и слои разошлись спустя день).

Макет мембранно-поршневого насоса

Тут наступает этап постобработки, покраски и сборки. Как таковой долгой и чистой постобработки не было, просто было нанесение грунт-краски и дальнейшая сборка общего макета. Макет мембранно-поршневого насосаМакет мембранно-поршневого насоса

Макет мембранно-поршневого насосаНаконец-то насос принимает свой общий вид, как макета.

Подводим итоги...Был получен значительный опыт получения конечного изделия(макета) затрагивая все аспекты нашей деятельности: это 3D-сканирование, 3D-печать, создание САПР модели и в дальнейшем расскажем о создании мембран данного насоса и окончательный вид макета.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

4
Комментарии к статье