Prototípusok ellenőrzése 3D szkenneléssel és Geomagic Control X szoftverrel a szombathelyi TDK-ban
Az ipari elektronikai termékeket sem kerüli el a „zsugorodás” trendje: egyre kisebb és szabálytalan alakú helyekre próbálunk egyre bonyolultabb termékeket beilleszteni, ami egyre magasabb geometriai elvárásokat támaszt a gyártók felé. A TDK elektromos zavarszűrőket fejlesztő és gyártó részlege a 3D szkenneléshez fordult, hogy gyorsan és hatékonyan tudja ellenőrizni a változó vevői igényeknek megfelelő, komplexebb termékek méreteit.
A szombathelyi TDK a nemzetközi TDK csoport egyik legjelentősebb európai elektronikai fejlesztő- és gyártóközpontja, egyben a FreeDee egyik legrégebbi 3D nyomtató felhasználó partnere. A gyár 3D nyomtatási igényeit egy központi 3D labor szolgálja ki. A közelmúltban az optikai 3D szkennelésre is felmerült az igény az elektromos zavarszűrőket fejlesztő részlegen, aminek eredményeként 2024 év eleje óta egy FreeScan Combo kézi lézerszkenner segíti a munkájukat. Holló Krisztiánnal, senior tervezőmérnökkel beszélgettünk a házon belüli 3D szkennelés eredményeiről.
Kihívás
Az elektromos zavarszűrőket egyre kisebb és bonyolultabb környezetbe szeretnék beépíteni a TDK vevői, ami egyre több, hagyományos módszerekkel nehezen vagy egyáltalán nem kivitelezhető mérést tett szükségessé. A bonyolultabb mérési feladatok megoldási ideje kihívást jelentett a TDK csapata számára a vevői projektek megnyeréséhez szükséges határidők betartásában.
Megoldás
FreeScan Combo kézi 3D lézerszkenner és Geomagic Control X minőségellenőrző szoftver
Eredmény
A kívánt mérések megvalósíthatóvá váltak. A szükséges időt pedig a körülbelül 2 hetes kiszervezett, külső partneri mérés vagy a 3-4 munkanapos belső mérőlaboros munka helyett átlagosan 2-3 órára sikerült csökkenteni.
Holló Krisztián, senior tervezőmérnök, TDK Hungary Components Kft.
Időnyomás az elektromos zavarszűrők fejlesztésében
A TDK elektromos zavarszűrőinek elsődleges vevői a megújulóenergia-szektorból érkeznek. Gyakran építik őket szélerőművekbe, ipari alkalmazású inverterekbe, de például autótöltőkbe is. A darabszámok nagyon változóak, 100 és 1000 darab között alakul a legtöbb megrendelés, és nincs két egyforma termék. A zavarszűrők akár ökölnyi mérettől az asztalnyi, többszáz kilós kivitelig elérhetők a TDK-ban mindenféle formában.
A TDK vevői általában pályázatot írnak ki a szükséges zajszűrők gyártására és meghatároznak egy időkaput, amin belül várják az elkészült termékmintákat és árajánlatokat. A pályázatra megszabott határidők igencsak szűkek, 1-2 hónaposak, amibe bele kell férnie a dokumentáció elkészítésének, a szükséges alapanyagok beszerzésének, az első összeszerelésnek, a méréseknek és néhány módosításnak is. Akinek gyorsabban beérkezik a mintája és ajánlata, általában az nyeri meg a munkát és ő gyárthatja a terméket. Az utóbbi években a beépítési hely zsugorodásával összefüggő egyre bonyolultabb vevői igények tovább növelték a mintakészítőkre nehezedő időnyomást.
„Míg korábban az ipari zavarszűrők területén elegendő volt nagyjából csak a befoglaló méretek tartása, most már pozíció tűrések, síklapúság és egyéb, bonyolultabb méretek ellenőrzését is kérhetik a vevők. Ezeket a komolyabb pontossági elvárásokat az eddigi hagyományos módszerekkel már nem vagy csak nagyon nehezen tudtuk mérni.” – Holló Krisztián, tervezőmérnök, TDK Hungary Components Kft.
A teljes felületet letapogató, gyors lézerszkennelés több keresztező vonallal a FreeScan Combo szoftverében
Az új, komplex mérési igényeket a fejlesztő részlegen rendelkezésre álló egyszerűbb mérőeszközökkel már nem lehetett kivitelezni. A másik házon belüli lehetősége a csapatnak a központi mérőszobával való együttműködés volt, ahol azonban a késztermékek minőségellenőrzése élvez prioritást. Így a minták betervezése és ellenőrzése a mérőlaborban 3-4 munkanapot is igénybe vehet. A bonyolult mérési igények gyors kivitelezése céljából a nagypontosságú, optikai 3D szkenneléshez fordult a csapat, amit először a FreeDee-nek kiszervezett munkákkal teszteltek. Mivel azonban a 3D szkennelés kiszervezése akár kéthetes átfutást is jelenthetett, egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a kompetenciát házon belülre kell hozniuk.
„Nekünk a legjobb az, amit részlegen belül meg tudunk oldani. Az akár kéthetes átfutási idő nekünk nagyon sok, amikor a vevőink 1-2 hónapos határidőket szabnak. Hogy ebbe beleférjünk és megnyerhessük a projekteket, a 3D szkennelést is házon belülre kellett hoznunk.” – Holló Krisztián.
A megfelelő 3D szkenner kiválasztása
A FreeDee már 2018 óta szállít a TDK-nak 3D nyomtatáshoz kapcsolódó termékeket. A kialakult partnerségre alapozva a zavarszűrők fejlesztői is először a FreeDee-nek szervezték ki a minták 3D szkennelését. A szolgáltatásként megrendelt munkák során alátámasztásra került, hogy a 3D szkennelt modelleken már könnyen ellenőrizhetők azok a geometriai elvárások, amelyek a korábbi módszerekkel kihívásnak számítottak.
Egyre több olyan eset merült fel, ahol kifejezetten csak 3D szkenneléssel és a Geomagic Control X-hez hasonló célszoftverekkel megvalósítható mérésekre, például színtérképes felületi összehasonlításra volt szükség. Újabb fordulópontot jelentett, amikor egy különösen nagy vevő kifejezetten 3D szkennelt modellt igényelt a kész mintáról. Ezt a szkennelt modellt aztán a saját 3D modelljébe illesztve ellenőrizte, hogy nem lesz probléma a fizikai beépítési folyamatnál sem. Ennyi intő jel után már nem volt kérdés a saját 3D szkenner beszerzése, így elkezdték feltérképezni a piacon elérhető, ipari célú megoldásokat.
„A beszerzés előtt többféle 3D szkennert is teszteltünk és élőben megnéztünk, míg végül a FreeScan Combo lézerszkennerre a kimagasló ár-érték arány alapján esett a választásunk. A döntés alátámasztásában sokat segített a helyszíni bemutató és a FreeDee-nek kiszervezett mérések is, amelyeket a szkenner megvásárlása után könnyen tudtunk mi is reprodukálni.” – Holló Krisztián, tervezőmérnök, TDK Hungary Components Kft.
A demo során a teljes FreeScan Combo és Geomagic Control X munkafolyamat bemutatásra került a szkennelés előkészítésétől a mérési riportok készítéséig. Nemcsak teljes zavarszűrőt, de a zajszűrők részegységét, bonyolult, fröccsöntött műanyag elemeket is 3D szkenneltünk a helyszínen.
Munkafolyamat a FreeScan Combo-val és a Geomagic Control X-szel
3D szkennelés a FreeScan Combo lézerszkennerrel
A FreeScan Combo tavalyi bemutatója óta a SHINING 3D egyik legnépszerűbb kézi 3D szkennerévé nőtte ki magát. A kifejezetten metrológiai szkennelésre tervezett Combo 26-50 db lézervonallal gyors adatrögzítést kínál 20 mikron pontossággal. Kompakt méretének köszönhetően kényelmes és gyors vele a munka, a különböző szkennelési módok pedig hatékony munkafolyamatot kínálnak a gyors és/vagy részletes digitalizálásra és a furatok, zsebek rögzítésére is. A Combo szoftveréből a felhasználók egyetlen kattintással válthatnak a Geomagic Control X minőségügyi célszoftverbe, így rendkívül gördülékeny a mérési folyamat is.
Geomagic Control X egyszerűvé teszi a legkomplexebb minőségellenőrzési feladatokat is.
A Geomagic Control X-ben történik a szkennelt adatok és a tervezett CAD modell összehasonlítása. A Control X az egyik legismertebb, átfogó minőségellenőrzési szoftver, amely ennek megfelelően egyszerű és hatékony mérési munkafolyamatot biztosít. A Control X okos funkciói lehetővé teszik a legbonyolultabb mérési feladatok könnyű paraméterezését, az ismétlődő munkafolyamatok és a riportálás automatizálását is. A riportok készítése a Geomagic Control X-ben nagyon rugalmas, így a személyre szabott vevői kommunikáció, az adatok értelmezése és a szükséges intézkedések meghatározása gyors és egyszerű.
A házon belüli 3D szkennelés eredményei a TDK-ban
A különböző 3D szkenner bemutatók és az ajánlatok kiértékelése után a FreeScan Combo végül 2024. március 11-én állt munkába a TDK-ban.
„A 3D szkennernek hála, a kiszervezés akár kéthetes átfutási ideje helyett, ma már 2-3 óra alatt házon belül el tudjuk végezni a szükséges méréseket.” – Holló Krisztián, tervezőmérnök, TDK Hungary Components Kft.
A gyorsaságon túl a FreeScan Combo 3D szkenner egyik fontos gyakorlati előnye, hogy a teljes felület letapogatásra kerül, azaz nemcsak az éppen szükséges méreteket rögzíti. Ennek köszönhetően, ha új ellenőrzési igény merül fel, később is van lehetőség visszanyúlni a szkennelt modellhez – a fizikai minta hiányában is. Erre a zajszűrők esetében például a termékek továbbfejlesztésekor volt már szükség. A továbbfejlesztéshez olyan méreteket tudnak ellenőrizni a korábban szkennelt 3D modelleken, amelyekre akkor nem volt szükség, de most az átalakításhoz fontos az információ.
A szkennelt és az eredeti CAD modell színtérképes felület-összehasonlítása
Holló Krisztián elmondása szerint először egyszerűnek tűnt a 3D szkennelés, de azért a gyakorlatban szükség volt egy tapasztalatszerzési időszakra is, hogy eljussanak a mindössze pár órás munkafolyamatig. A fő kihívást a termékminták nagy különbözősége jelentette. A demók és a tréning során néhány típusú alkatrész szkennelése be lett mutatva, de később nagyon eltérő, más mérettartományban mozgó mintáknál merültek fel új kérdések. Mostanra rendszeresen használják a 3D szkennert, amellyel jelentős időmegtakarításokat érnek el.
„Amikor elakadtunk valamiben a 3D szkennerrel, a FreeDee azonnal tudott válaszolni és segíteni. Noha fontos a tapasztalatszerzés, de hosszabb kísérletezés helyett, szerintem, érdemes a profihoz fordulni. Ezért nagyon fontos 3D szkenner választásnál egy hozzáértő partner, aki gyorsan tud válaszolni. Így lehet minél hamarabb a lehető legtöbbet kihozni a technológiából.” – Holló Krisztián.
Ami a beruházás intenzitását illeti, mind a FreeScan Combo 3D szkenner, mind a Geomagic Control X szoftver 15-20 000 euró közötti beszerzési értéket képvisel. Holló Krisztián számításai szerint ez a költség két éven belül akkor is megtérül a TDK számára, ha csak a kiszervezett bérszkennelés költségeivel vetik össze az eredményeiket.
A házon belüli 3D szkenneléssel elérhető gyorsabb munkafolyamat fő célja azonban a gyorsabb reakciókészség és végső soron több vevői megbízás elnyerése volt, amit nem könnyű mérni. Nehéz a megtakarított időt, a gyorsabb ajánlatadást közvetlen megnyert projektekhez kötni, pedig egyetlen plusz megbízással, amit a rövidebb mérési időknek köszönhetnek, többszörösen megtérül egy ilyen mértékű beruházás.
Találja meg az Ön vállalkozása számára legnagyobb értéket biztosító 3D szkennert!
Forduljon a FreeDee szakértő csapatához! Próbálja ki, nézze meg az 3D szkennereket a FreeDee irodájában, kérjen tőlünk mintát vagy tesztelje saját modellel ezeket a világszerte népszerű berendezéseket!
