Numérisation 3D et rétro-ingénierie d’un moteur électrique 8,5 MW

Contexte

La société Birr Machines AG, basée à Kleindöttingen, en Suisse, est un fournisseur de services pour les équipements électriques de 50 kW et 30 MW. Outre le développement d’équipements, l’entreprise offre un service après-vente pour les machines du monde entier qui ont été fabriquées il y a 55 ans par ABB (anciennement BBC).

L’an dernier, l’entreprise a été chargée de répliquer un stator intégré de 8,5 MW dans le domaine du nucléaire. Le défi consistait à reproduire avec précision la structure en acier de la pièce, malgré l’absence de documentation.

Afin de réaliser cette tâche efficacement et d’obtenir la qualité souhaitée, le fournisseur de services en métrologie SCAN IT 3D GmbH s’est vu confier la tâche d’établir un relevé de la situation et de créer un modèle 3D aux dimensions définies.

Exécution

Pour la numérisation 3D, c’est le MetraSCAN 3D de Creaform qui a été choisi. Ce scanner est particulièrement adapté à la mesure 3D de grands objets mécaniques, comme les moteurs électriques. Le MetraSCAN 3D numérise rapidement, avec une grande exactitude et une résolution élevée. Dans ce cas particulier, un moteur électrique d’environ 2x2x2,5 mètres a été numérisé. Environ 35 mètres carrés ont été capturés avec le MetraSCAN 3D. Les mesures individuelles, dans les endroits qui n’étaient pas accessibles au scanner, ont été réalisées par le système de palpage HandyPROBE, puis combinées aux données du scanner.

Les caches en fibre de verre vissés à l’extrémité des bobines ont également pu être mesurés séparément sans les démonter.

Traitement des données

Vue en coupe de la numérisation et du modèle

Le client a utilisé le programme CAO SolidWorks pour le traitement ultérieur des données. Cela permet de superposer les données du scan 3D au modèle CAO à reproduire et offre ainsi bien peu de marge pour les erreurs d’interprétation. Les données de rétro-ingénierie peuvent être transmises à l’aide de la fonction Feature Tree et toutes les mesures tirées de Geomagic Design X vers SolidWorks, ce qui simplifie encore davantage l’ensemble du flux de travail.

Rétro-ingénierie

Écarts entre la numérisation 3D et le modèle 3D

Le logiciel Geomagic Design X a été utilisé pour réaliser la rétro-ingénierie de la structure en acier. Les données ont été transférées à Birr Machines AG sous forme de modèles SolidWorks natifs. Les caches ont également été créées dans Design X et ont pu être reprises directement pour la production.

Construction

Pour ce projet, la société SCAN IT 3D GmbH a utilisé la rétro-ingénierie pour créer un design très proche des données de numérisation, à la demande spécifique du client. Cela a constitué une base solide pour un traitement ultérieur dans le système CAO du client.

Résultats : 1 jour de numérisation et 2 jours de rétro-ingénierie

La réalisation de la numérisation 3D à l’aide du MetraSCAN 3D a duré une journée. La rétro-ingénierie du carter de turbine et des caches était terminée au bout de 2 jours. S’ajoutent à cela la coordination avec le client et quelques corrections mineures. Une durée de 3 à 5 jours peut donc être considérée comme très réaliste pour un tel projet.

Avantages pour le client

• Aucune mesure n’a dû être prise à la main
• Aucun outil de mesure supplémentaire n’a dû être acheté
• Toutes les dimensions étaient rapidement disponibles à l’échelle, dans le logiciel de CAO
• Grâce à des comparaisons de colorimétrie, le modèle scanné peut toujours être comparé aux données CAO

La société SCAN IT 3D GmbH a déjà mené de nombreux projets couronnés de succès grâce aux scanners 3D de Creaform et à son savoir-faire en rétro-ingénierie. Cela a notamment permis de réparer d’anciennes installations et d’anciens systèmes rapidement et conformément aux attentes du client.

Ce rapport a été mis à la disposition de Creaform par SCAN IT 3D GmbH aux fins de publication. Voir le rapport original

À propos de SCAN IT 3D GmbH

Die SCANIT 3D GmbH est une entreprise de Schliengen, Allemagne, qui propose des services de métrologie, de rétro-ingénierie et d’optimisation des processus.