Geomagic et impression 3D pour redonner vie à une voiture

conception unique spécifique à la voiture # 28, ce qui signifiait qu'aucune pièce de rechange de production ne ferait l'affaire. Pour compliquer encore les choses, ils ont dû expédier le n ° 28 en quelques semaines, ce qui a exclu les méthodes traditionnelles de moulage au sable comme irréalisables pour une pièce de rechange étant donné un délai de livraison estimé à 10 semaines. Au lieu de cela, les ingénieurs de Cummins se sont tournés vers l'ingénierie inverse et la fabrication additive métallique (FA) à l'aide d'une imprimante 3D métal ProX DMP 320 de 3D Systems avec l'aide de 3rd Dimension Industrial 3D Printing , un fabricant de métaux de production de haute qualité spécialisé dans l'impression 3D directe des métaux (DMP ). La nouvelle pompe à eau a été imprimée en 3D en seulement trois jours et l'ensemble du processus a pris cinq semaines au lieu de 10.

La méthode de base pour la construction d'un nouveau boîtier de pompe est la même que celle utilisée pour construire la pompe d'origine: usiner un motif en plastique ou en bois et l'utiliser pour former un moule en sable pour la coulée. En utilisant cette méthode, il aurait fallu environ 10 semaines pour construire un seul logement, excluant une course à Goodwood. Le délai pour le nouveau boîtier de la pompe à eau aurait pu être réduit en imprimant en 3D le nouveau modèle de coulée ou même en imprimant en 3D le moule de moulage au sable lui-même, mais les plus grands gains de productivité disponibles proviennent du contournement total du processus de coulée et de l'utilisation de l'ingénierie inverse et de l'impression 3D. pour produire la pièce finale directement en seulement cinq semaines, 50% plus rapidement.

Les ingénieurs de Cummins ont commencé par scanner le boîtier existant de la pompe à eau avec un scanner CT. Ils ont choisi un scanner CT parce que la pompe contenait de nombreuses contre-dépouilles et d'autres géométries internes qui auraient été impossibles à capturer avec un scanner laser ou un autre outil d'imagerie en ligne de mire.

Pour vérifier que les données de scan étaient exactes avant d'aller de l'avant, les ingénieurs ont importé les données de nuages de points générées par le scanner CT dans le logiciel d'inspection et de métrologie Geomagic Control X où ils ont séparé et aligné la géométrie interne et externe de la pompe. «Pour un projet comme celui-ci, nous séparons généralement la géométrie de la volute interne du corps afin de pouvoir la modéliser en tant que noyau et faire une comparaison avec les données du nuage de points pour être sûr que tout notre travail est précis», a déclaré Chris George, chef d'équipe de modèles CAO pour la conception de systèmes avancés pour Cummins.

En raison de la corrosion importante de la pièce d'origine, Cummins n'a pas pu utiliser le modèle créé à partir des données numérisées comme base pour l'impression 3D. Au lieu de cela, les ingénieurs Cummins ont importé le modèle non paramétrique dans le logiciel de CAO PTC Creo ® 3D pour servir de modèle pour la création d'un modèle paramétrique. À la lumière des dommages physiques causés à la pompe numérisée, l'équipe de Cummins a dû prendre des décisions éclairées en modélisant en 3D le remplacement pour obtenir un modèle final fonctionnel.

«Le volume de fabrication plus important du ProX DMP 320 nous a permis de disposer d'options supplémentaires avec l'orientation des pièces, ce qui nous a aidés à optimiser les supports, et la vitesse d'impression nous a permis de faire l'impression dans le temps dont nous disposions», a déclaré Bob Markley, président de 3e dimension. «Le ProX DMP 320 n'utilise pas non plus de liant pour assembler le matériau, ce qui signifie que la sortie est un alliage pur qui fonctionne comme du vrai métal, car c'est du vrai métal. C'est un avantage pour la performance de la pièce finale compte tenu de l'environnement opérationnel. »
Trois jours seulement après avoir reçu le fichier 3D de la géométrie de la pompe à eau, 3rd Dimension a envoyé à Cummins le corps de pompe terminé.