Реверс инжиниринг | Алюмлит

Реверс инжиниринг

Реверс инжиниринг или обратное проектирование это процесс воссоздания технической документации и чертежей деталей и узлов по готовым образцам, для последующего производства данных изделий.

Процесс обратного проектирования детали можно разделить на этапы:

• Анализ предварительной информации
• Определение свойств
• Измерения
• Создание 3Д модели и чертежей
• Внесение изменений в конструкцию
• Производство опытного образца
• Подготовка документации

 

Анализ предварительной информации

Инженер - конструктор завода Алюмлит оценивает готовую деталь по разным параметрам:

• назначение детали
• среда эксплуатации
• температурный режим, давление, герметичность
• сопрягаемые детали с способ их сопряжения
• шероховатость поверхности
• термическая обработка
• режим работы

В результате оценки у специалиста формируется понимание технических требований к будущей детали.

Определение свойств

На данном этапе производится:

• анализ химического состава исходного образца
• испытание на твердость, растяжение
• установление материала, из которого изготовлена деталь, подбирается близкий аналог сплава по ГОСТ
• определение степени механической обработки различных поверхностей детали

Для количественного спектрального анализа сплавов на литейном заводе Алюмлит используется спектрометр ПАПУАС-4ДИ, для твердости - твердомер ТБ 5015 Tochline, на растяжение - машиной МИМ.02-100. Совокупность данных с этих приборов позволяет определить материал изготовления образца, его закалку, и в ГОСТе 1583-93 найти близкий по свойствам сплав.

Профилометром инженер измеряет чистоту обработки на разных поверхностях детали. Эти данные позволяют подобрать оптимальный способ литья (ХТС, в кокиль, под давлением) и степень последующей механической обработки для снижения шероховатости поверхности. Важно снизить трение до минимума там где в идеале его быть не должно, ведь оно приводит к перегреву и раннему выходу детали из строя.

Измерения

Размеры детали простой формы легко определяются штангенциркулем, для изделий более сложной формы у инженеров Алюмлита имеется 3Д сканер Scanform L5 с точностью измерения 0,06 мм.

Процесс измерения этим прибором также делится на этапы:

• сканирование, в ходе которого оборудование создаёт миллионы точек, регистрируя их координаты
• обработка этих точек (облаков точек) – устранение шумов, закрытие потенциальных пропусков, оптимизацию плотности облака
• создание сетки

 Создание триангуляционной сетки, образованной соединением точек в облаке в виде треугольников, позволяет инженерам перейти к следующему и самому сложному этапу реверс инжиниринга.

Создание 3Д модели и чертежей

Редко когда в лабораторию попадает деталь в хотя бы близком к идеальному состоянии. Чаще всего это изделие со следами износа, выработкой, сколами и деформацией. Или вообще в повреждённом состоянии. Сканер при измерении повторяет все эти дефекты, и задачей специалиста становится восстановление изначальной геометрии детали, центров отверстий, выравнивания плоскостей, правильного искривления поверхности и приведение её параметров к заводским.

В отсутствии же данных об изначальных размерах, вышеупомянутый процесс становится скорее творческим, ведь попасть в заданные заводом значения с первого раза удаётся далеко не всегда.

Для решения задачи в специализированных программах создаётся параметрическая 3Д модель детали. Параметризация позволяет легко вносить изменения в размеры изделия, такие как толщина стенки, диаметр отверстий, кривизна и другие, без необходимости моделирования заново. Также позволяет создавать целые размерные ряды на основе прототипа, что добавляет удобства работы с документацией и сильно упрощает последующие этапы.

Внесение изменений в конструкцию

Данный этап условно можно разделить на два направления:

• восстановление допусков и посадок, добавление припусков
• улучшение характеристик или упрощение детали

Восстановление допусков: нельзя просто измерить одну деталь, необходимо изучить характер взаимодействия деталей в узле, будь то свободное вращение, скольжение, прессовая посадка. Дело в том, что ответная деталь также может иметь следы износа, и для обеспечения работоспособности пары инженеру необходимо рассчитать и внести в уже готовую модель новые допуски. Благодаря этому обеспечивается легкий монтаж, отсутствие люфтов, что критически важно для высокоскоростных и нагруженных агрегатов, где даже небольшие отклонения могут привести к повышенному трению и как следствие к перегреву и быстрому износу.

Добавление припусков или дополнительного слоя материала необходимо для последующей механической обработки детали, которая убирает неровности, дефекты литой поверхности, погрешности размеров. Припуски различны в зависимости от технологии литья, и в 3Д модели инженер оставляет возможность быстрого и легкого изменения их размеров.

Улучшение характеристик: в процессе эксплуатации детали требования к её определенным характеристикам могут быть изменены. Это может быть повышение прочности, стойкости к износу, адаптация под условия конкретного предприятия, стойкость в агрессивных средах. Внесение изменений в конструкцию, добавление ребер жесткости, увеличение радиуса скруглений, изменение состава сплава и поверхностного напыления, позволяют качественно усовершенствовать изделие. При существенном изменении конструкции детали инженер-литейщик работает в тесном контакте с профильным инженером заказчика для достижения наилучшего результата.

Если же определенные характеристики изделия избыточны, то путём упрощения конструкции можно достичь уменьшения сложности изготовления, количества материала, трудозатрат, повысить скорость изготовления, что положительно скажется на себестоимости детали.

Производство опытного образца

Для создания опытного образца логичнее всего использовать метод литья в холодно-твердеющие смеси (ХТС). На литейном заводе Алюмлит к созданной 3Д модели инженер проектирует литниково-питающую систему (ЛПС) и модельный комплект оснастки, который позднее изготавливают на станке с ЧПУ или с помощью 3Д печати. Оснастка позволяет создать литейную форму из ХТС, заливкой металла в которую и формируется опытный образец. Более подробно о методах литья и литья в ХТС в частности вы можете прочитать у нас на сайте в разделе «производство». После механической обработки прототип тестируют на соответствие размерам, прочности, функциональности, корректируя сам образец и его 3Д модель при необходимости.

Подготовка документации

После успешных тестов прототипа создаётся комплект чертежей на само изделие, подготовку литья, механическую обработку, спецификации, и иная техническая документация, соответствующая стандартам и требованиям заказчика.

Процесс обратного проектирования завершён, деталь готова к массовому производству.

 

Основные цели и области применения реверс инжиниринга

Цели:

• восстановление документации и последующее создание давно снятых с производства изделий.
• усовершенствование комплектующих на основе анализа статистики отказов на базе готового образца
• импортозамещение
• анализ конструкции для применения в собственных разработках

Области:

• машиностроение, станкостроение (замена частей импортной продукции в условиях санкций)
• энергетика (ремонт узлов и агрегатов, изготовленных более 40 лет назад)
• транспорт (создание деталей для восстановления редких классических автомобилей)

Для воссоздания деталей, чертежей и технической документацией к ним обращайтесь в компанию Алюмлит по телефону +7(495)789-01-90 или посредством направления заявки на электронную почту zakaz@alumlit.ru