Carl Zeiss Optotechnik GmbH - Optische Messtechnik
terça, 01 agosto 2017 13:34

Sensor 3D otimiza impressão 3D

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O ZEISS COMET LƎD possibilita o instituto de pesquisa Wood K Plus a efetuar uma comparação nominal e real. 

SISTEMA / APLICAÇÃO
ZEISS COMET LƎD 

CAMPO
Pesquisa e Desenvolvimento 

CLIENTE
Kompetenzzentrum Holz GmbH (Wood K Plus) 


TAREFA 
O Kompetenzzentrum Holz GmbH ou Wood K Plus é um instituto de pesquisa líder em madeira e matérias-primas relacionadas renováveis na Europa, localizado em Linz, Áustria. Cerca de 115 funcionários em cinco áreas de pesquisa em quatro localidades (Linz, Tulln, Lenzing e St. Veit) estão atualmente examinando como matérias-primas renováveis podem ser finalizadas e processadas para aplicações inovadoras e usadas para aplicações de alta tecnologia.

O fato de que o desempenho científico do centro de competência é internacionalmente reconhecido é documentado por muitos, inclusive em publicações altamente conceituadas em alguns casos. Somente em 2015, a equipe do Wood K Plus publicou mais de 100 artigos em revistas científicas e trabalhos de conferências, ambos de referência, assim como em revistas especializadas e livros. Além disso, o centro contou com mais de 50 trabalhos acadêmicos em andamento nesse mesmo ano.

Um importante foco de pesquisa dos cientistas no campo de materiais compostos de madeira e polímero é o desenvolvimento e processamento de compostos de matérias-primas e termoplásticos renováveis (WPC: Wood Polymer Composite – Composto de Madeira e Polímero e NFC: Natural Fiber Composite – Composto de Fibra Natural), incluindo o uso da impressão 3D FLM (Fused Layer Manufacturing ou Fabricação em Camadas Fundidas). Esse é um tema que é de grande interesse para diversas empresas da indústria devido a sua enorme relevância prática. No contexto do novo projeto piloto internacional (Interreg Austria-Bavaria 2014-2020; plataforma de tecnologia e pesquisa de "Materiais Híbridos", AB97), o Kompetenzzentrum Holz foi capaz de expandir sua infraestrutura em Linz com a produção adicional pelas impressões 3D FLM.

A fim de estar apto para fabricar peças de trabalho de alta qualidade a partir desse processo ainda inovador, os desvios das peças impressas em 3D dos valores nominais de seu modelo CAD devem ser determináveis. Em 2016, Wood K Plus, portanto, investiu em um ZEISS COMET LƎD que pela primeira vez permitiu aos pesquisadores realizarem análises deste tipo.

SOLUÇÃO E PRODUTO
Os cientistas austríacos decidiram em favor do sensor de projeção de tira da Carl Zeiss Optotechnik GmbH, especialmente devido aos seus resultados de medição precisos, que são "indispensáveis" para fazer declarações qualitativas sobre os desvios nominais e reais do projeto em andamento no campo de materiais compostos de madeira e polímero.

O ZEISS COMET LƎD é um sensor inovador em gravação de dados em 3D que é baseado no princípio de medição da projeção de tira e tecnologia de LED azul. Aqui, um padrão de tira é projetado para o respectivo objeto de medição usando a luz de LED azul. Esse padrão é especificamente distorcido devido à geometria do respectivo componente e é gravado por uma câmera.

O software ZEISS collin3D, operado intuitivamente, usa posteriormente os cálculos de triangulação para estabelecer uma relação entre o pixel de câmera individual e um ponto na peça de trabalho. A nuvem de pontos (point cloud) criada desta forma é então transformada na chamada rede triangular no formato STL, por meio da qual um modelo 3D pode ser gerado. Em seguida, utiliza-se o software de inspeção INSPECTplus, também da ZEISS Optotechnik, para a comparação nominal e real com o modelo CAD em 3D.

RESULTADO / BENEFÍCIOS PARA O CLIENTE
Apenas algumas horas foram necessárias para lançar o ZEISS COMET LƎD para uso prático, porque, de acordo com os funcionários, a manipulação é "fácil e intuitiva" e todos que foram treinados poderiam trabalhar posteriormente de forma independente com o ZEISS COMET LƎD após uma breve introdução pela ZEISS. Depois de várias semanas de uso intensivo, os funcionários do Kompetenzzentrum Holz foram então apresentados aos ajustes finos do sistema. Graças a este workshop detalhado da ZEISS, que teve duração de alguns dias, "agora podemos explorar o potencial completo do sistema."

O instituto de pesquisa austríaco Wood K Plus utiliza atualmente o sensor ZEISS especialmente para a análise dos componentes criados com a impressão 3D ou para a detecção de desvios da geometria nominal definida no modelo CAD. Graças aos resultados de medição precisos, os cientistas em Linz são capazes de adaptar o processo de impressão como esperado de tal forma que, dependendo do material, o desvio nominal e real já está dentro do intervalo de tolerância esperada ou prescrita após 2 ou 3 testes.

Além disso, os funcionários também podem digitalizar várias peças de moldagem por injeção com o ZEISS COMET LƎD. "Isso torna possível avaliar e correlacionar as diferenças referentes ao processo entre o comportamento de encolhimento dos materiais respectivamente utilizados no molde de injeção e a impressão 3D de forma mais rápida do que anteriormente".

VANTAGENS / DECLARAÇÃO
- "A relação entre preço e desempenho do ZEISS COMET LƎD é convincente: recebemos um sistema extenso com um alto grau de flexibilidade e de capacidade de desempenho a um preço justo."
- "Estávamos à procura de um sistema de digitalização preciso. O ZEISS COMET LƎD cumpre os nossos requisitos, razão pela qual o escolhemos conscientemente".
- "Utilizamos o ZEISS COMET LƎD para analisar se os componentes fabricados pela impressão 3D FLM se desviam da geometria nominal (CAD). Com esta informação, adaptamos o processo de impressão de tal forma que as tolerâncias prescritas são observadas".
- "Graças às economias de tempo obtidas através do ajuste dos parâmetros do processo para as tolerâncias requeridas com a ajuda dos dados, as empresas industriais investidoras podem antecipar um rápido retorno dos investimentos na base de nossos resultados de desenvolvimento".
Eng.º Josef Ecker, funcionário e pesquisador científico sobre materiais compostos de madeira e polímero
Kompetenzzentrum Holz GmbH