제조된 부품이 생산 요구 사항에 부합하도록 보장하는 방법은 무엇일까요?
제조 공정 초기에는 이론적인 CAD모델에 따라 금형, 다이 또는 지그가 설계됩니다. 공칭 모델에서 정확하게 제작된 이 툴링의 목적은 기술 요건에 해당하는 부품을 생산하는 것입니다.
그러나 이론적인 모델과 산업 환경의 현실 사이에는 종종 차이가 있음이 밝혀졌습니다. 다양한 현상이 툴링에 지장을 주어 부품에 문제와 결함을 유발합니다.
공구와 금형이 공칭 모델과 정확히 일치하더라도 품질 관리 및 고객 요구를 충족하는 우수한 부품을 생산하려면 조정 및 반복이 필요합니다. 이러한 조정 및 반복은 3D스캐닝 및 3D스캐닝 검사를 통해 단순화되고 가속화할 수 있습니다.
QC 과제 : 예측할 수 없는 현상
산업 환경의 현실은 #CAD 모델에서 설명된 이론과 다릅니다. 제조 과정에서 예측하기 어려운 몇 가지 현상이 발생할 수 있습니다. 다이 스탬핑 시 스프링 백, 복합 재료로 만든 금형 제작 시 수축 또는 두 요소를 함께 용접할 때 열력 등은 모두 툴링 정밀도에 영향을 미치는 현상의 좋은 예입니다. 그럼에도 불구하고 합성 수지의 제거, 다이의 스프링 백, 용접의 충격은 여전히 어렵고 복잡하며 비용이 많이 듭니다.
처음에 이론적 모델에 따라 공구를 제작하여 생산 요건을 충족하는 제조 부품을 제작하도록 개발했습니다. 그러나 업계의 현실에서는 앞서 언급한 현상이 성형 또는 스탬핑된 부품을 방해합니다. 결과적으로 부품은 기술 요건을 충족하지 못하므로 품질 관리를 통과하기 위해 조정, 수정 및 변경해야 합니다.
물론 공칭 모델로 시작하는 것이 좋은 첫 단계이지만, 제조업체가 원하는 것은 완벽한 툴링이 아니라 기술 요건과 고객 요구를 충족하는 좋은 부품이라는 것을 잊으면 안 됩니다.
공장 환경의 대규모 산업용 금형에서 블루레이저 휴대용3D레이저 스캐너를 작동하는 계측 기술자
솔루션 : 반복적인 검사 프로세스
가장 일반적으로 사용되는 방법은 툴링을 조정하기 전에 부품을 작업하는 것입니다. 보다 정확하게 말하면, 이 방법은 부품을 생산하고, 부품을 측정하고, 부품과 CAD 모델 간의 편차를 분석하는 것입니다. 따라서 한곳에 누락된 (또는 여분의) mms가 있음을 발견하면, 우리는 금형, 다이 또는 지그의 해당 표면으로 가서 재료를 연마하거나 추가해야 할 것입니다. 따라서 제조된 부품을 측정한 후 툴링에 반복 수행이 진행됩니다.
이 작업이 완료되면 남은 편차가 있는지 확인하기 위해 측정할 새 부품을 생산하기 위해 제조 프로세스를 다시 시작합니다. 이 반복 프로세스는 원하는 부품을 얻을 때까지 (즉, 제조된 부품이 CAD 모델과 일치할 때) 루프에서 계속됩니다.
이 반복적인 품질 관리 프로세스는 다음 부품을 지체없이 생산할 수 있는 빠른 측정 툴이 필요합니다. 또한 측정 기술에는 작업 현장에서 직접 사용할 수 있는 기능과 모든 유형의 크기, 표면 마감 및 기하학적 형상을 측정할 수 있는 기능이 있어야 합니다. 3D스캐닝 기술을 통해 제작팀은 속도, 휴대성 및 다용성을 바탕으로 빠르고 효과적으로 툴링을 수행할 수 있습니다.
제조업을 위한 이점 하나, CMM 보고서
제조된 부품을 구입하는 고객은 툴링 제조업체의 #CMM 보고서가 필요할 수 있습니다. 따라서 CMM 워크플로우를 줄이는 두 번째 측정 도구는 제조업에게 중요한 이점입니다. 휴대용3D스캐너를 사용하면 대부분의 엔티티를 측정하고 중간 검사를 곱할 수 있으므로 최종 검사 및 보고서 생성을 위해 CMM을 보존할 수 있습니다.
제조업을 위한 이점 둘, 3D모델링 및 디지털 보관에 역설계 사용
인증된 부품을 생산하는 툴링이 있으면 금형, 다이 또는 지그를 역설계 프로세스의 일부로 스캔하여 #3D모델을 생성할 수 있습니다. 그런 다음, 모든 초기 반복을 저장하여 향후 제작을 위해 사용할 수 있습니다. 즉, 툴링이 마모되어 새 툴링이 필요한 경우 제조팀이 모델에서 직접 작업을 스캔하여 고품질 부품을 제작할 수 있습니다.
따라서 툴링이 마모되고 새 툴링이 필요한 경우 다음 제조 공정에 공칭 모델을 사용하지 않습니다. 대신, 우리가 알고 있는 좋은 부품을 만드는 모델에서 직접 작업할 수 있습니다. 모든 초기 반복 시간은 향후 생산을 위해 절약됩니다.
인증된 부품의 역설계를 위해 3D스캐닝 사용
금형, 다이 또는 지그를 역설계하기 위해 3D스캐너를 사용됩니다. 응용 프로그램 및 스캔 환경에 따라 한 유형의 3D스캐너가 다른 유형보다 선호될 수 있습니다. 예를 들어, 휴대용3D스캐너를 사용하여 생산 현장에서 바로 금형의 #3D측정값을 획득할 수 있습니다.
측정이 완료되면 후처리 프로세스를 수행하여 #CAD 소프트웨어에서 사용할 #3D스캔 데이터를 마무리하고 준비해야 합니다. 공간에서 부품을 분할, 정렬 및 배치하는 이 후처리 프로세스는 일반적으로 VXelements와 같은 특수 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다. 결과는 "깨끗한" STL 파일이 생성됩니다.
3D모델 역설계
STL 파일이 준비되면 솔리드웍스(SolidWorks), 오토캐드(AutoCAD) 또는 인벤터(Inventor)와 같은 CAD 소프트웨어로 직접 내보내거나, 역설계 소프트웨어와 CAD 소프트웨어로 내보낼 수 있습니다.
역설계 전문가 또는 산업 설계자는 잠재적인 결함이 있음을 의미하는 "있는 그대로" 또는 원래 설계 의도(파라 메트릭 리버스 엔지니어링)를 기반으로 부품을 리모델링 합니다. 응용 프로그램이나 필요에 따라 3D모델을 수정할 수도 있습니다.
역설계 및 3D프린팅
3D모델이 생성되고 개선되면 필요한 경우 많은 역설계 팀이 적층 제조 기술을 사용하여 시제품을 제작합니다.
방수 CAD 파일은 시제품 제작을 위해 3D프린터로 전송됩니다. 그런 다음 전문가는 3D모델이 정확한지 또는 추가 변경 및 시제품이 필요한지 평가할 수 있습니다. 최종 3D모델이 승인되면 공식 툴링을 위해 전송됩니다.
3D스캐닝 이점 하나, 주기적인 품질 관리
CMM으로 50개 또는 100개 중 일부를 측정하는 대신, 3D스캐닝 기술을 사용하면 정기적인 품질 관리를 수행 할 수 있습니다. 실제로 휴대용3D스캐너는 CMM에 부품을 가져오지 않고도 생산 현장에서 직접 부품을 측정하여 검사 샘플링을 늘리고 시간을 절약하기 때문에 금형 및 공구 산업에서 유리합니다. 따라서 주기적인 품질 관리를 통해 생산은 제어 상태를 유지하고 부품을 제시간에 납품할 수 있습니다.
3D스캐닝 이점 둘, 품질 보증
제조된 부품이 갑자기 기술 요건과 일치하지 않으면 제조업은 조사 모드(investigation mode)에 빠져 많은 스트레스와 불확실성을 초래할 수 있습니다. 휴대용3D스캐너를 사용하면, 품질 보증이 더 이상 지체 없이 개입할 수 있고, 빠르게 많은 양의 데이터를 신속하게 획득하여 작업 현장에서 직접 조사함으로써 근본 원인을 찾을 수 있습니다.
결론 : 3D스캐닝으로 품질 관리 문제를 완화하는 방법
산업 환경에 특화된 몇 가지 현상이 생산 현장에서 정기적으로 발생합니다. 그것들은 예상치 못한 스프링 백이나 수축을 유발합니다. 툴링이 공칭 모델과 정확히 일치하더라도 품질 관리 및 고객 요구 사항을 충족하는 우수한 부품을 생산하도록 하려면 조정이 필요합니다.
이러한 반복은 속도, 휴대성 및 다용성을 갖춘 3D스캐닝으로 촉진되며, 최종 검사를 위해 자유로운 상태를 유지할 수 있는 CMM의 효과적인 대안입니다.
또한 3D스캐닝은 우수한 부품을 생산하는 툴링을 역설계하고 정기적으로 품질 관리를 수행하며 언제든지 발생할 수 있는 예상치 못한 문제를 신속하게 해결할 수 있는 가능성을 제공합니다.
해당 포스팅은 크레아폼 블로그를 참고하였습니다.
https://www.creaform3d.com/blog/roll-cages-armor-for-drivers-how-cagekits-uses-3d-scanning-to-design-superior-products/