Sử dụng phần mềm Geomagic để xe Cummins Diesel Special #28 lặp lại lịch sử

Ngày tạo: 04/09/2020 3:08:24 CH

Chiếc Cummins Diesel Special #28 đã giành vị trí pole của Indianapolis 500 (Indy 500) với vòng đua nhanh nhất trong lịch sử vào năm 1952, gây chấn động toàn bộ giới đua xe. Với thành tích này, cũng như với nhiều cải tiến khác của chiếc xe đã giúp nó có một vị trí nổi bật trong lịch sử đua xe. 

 

65 năm sau, Cummins Diesel Special #28 được mời tham gia Goodwood Festival of Speed ở Vương quốc Anh, tham gia vào Goodwood Hills huyền thoại với hàng trăm chiếc xe hiện đại và truyền thống. Trong lúc kiểm tra lại Cummins Diesel Special để chuẩn bị vào cuộc đua, các kỹ sư của Cummins nhận thấy rằng máy bơm nước đã bị ăn mòn nghiêm trọng và có khả năng không khôi phục được. Nếu xe Cummins Diesel Special muốn có mắt trên đường đua của Goodwood, thì cần phải có một máy bơm nước mới.

 

Máy bơm nước của #28 được thiết kế riêng, có nghĩa là không có phụ tùng nào có thể đáp ứng yêu cầu. Để giải quyết vấn đề, họ phải đưa #28 đi sửa trong vòng vài tuần, với phương pháp đúc cát đúc cát truyền thống thì thời gian giao hàng ước tính là 10 tuần, thời gian chờ đợi quá lâu nên phương pháp truyền thống đã bị loại bỏ. Thay vào đó, các kỹ sư của Cummins đã chuyển sang thiết kế ngược và gia công đắp lớp kim loại (AM) bằng cách sử dụng máy in 3D kim loại ProX DMP 320 của 3D Systems với sự trợ giúp từ 3rd Dimension Industrial 3D Printing, một nhà sản xuất kim loại chất lượng cao chuyên về in kim loại trực tiếp 3D (DMP). Máy bơm nước mới được in 3D chỉ trong ba ngày và toàn bộ quá trình này mất 5 tuần thay vì 10 tuần.

 

#28 Cummins Diesel Special tại 1952 Indy 500

 

Chuyện bên lề của Cummins Diesel Special #28

 

Cummins Diesel Special #28 là chiếc xe Indy 500 đầu tiên được trang bị bộ tăng áp và là chiếc đầu tiên có tính năng khí động học được tối ưu hóa trong đường hầm gió. Nó đã chạy bốn vòng đủ điều kiện với tốc độ trung bình kỷ lục là 138.010 mph.

 

Kể từ thành công rực rỡ vào năm 1952, #28 đã được trưng bày tại Bảo tàng Indianapolis Motor Speedway và tòa nhà văn phòng công ty Cummins. Năm 1969, Cummins Diesel Special #28 đã chạy một vòng quanh đường đua Indy trước khi bắt đầu cuộc đua để đánh dấu lễ kỷ niệm 50 năm thành lập Cummins. Lần cuối cùng #28 chạy là tại Goodwood Festival of Speed vào cuối những năm 1990.

 

Máy bơm nước ban đầu có vết rỗ và ăn mòn nghiêm trọng

 

“Khi chúng tôi chuẩn bị cho chiếc xe lần đầu tiên chạy lại  sau gần 20 năm, thì nhận thấy bơm nước bị rỗ và ăn mòn nghiêm trọng”, Greg Haines, trưởng nhóm thiết kế và phát triển động cơ X15, đồng thời là thành viên của Cummins history and restoration. “Ở một số nơi, nhà ở đã bị thủng khắp con đường và chỉ được ngăn chặn rò rỉ bởi các mỏ khoáng chất bao phủ các lỗ. Chúng tôi cần một căn nhà mới nhanh chóng nếu chúng tôi đáp ứng được cam kết chạy xe tại Goodwood. ”

 

Chạy đua sản xuất máy bơm mới

Phương pháp cơ bản để xây dựng vỏ máy bơm mới cũng giống như phương pháp mà nó đã sử dụng để chế tạo máy bơm ban đầu: gia công một mẫu nhựa hoặc gỗ và sử dụng nó để tạo thành khuôn cát để đúc. Sử dụng phương pháp này, sẽ mất khoảng 10 tuần để khuôn, không tính đến việc kiểm tra lại tại Goodwood. Thời gian thực hiện cho vỏ máy bơm nước mới có thể đã được giảm bớt bằng cách in 3D mẫu đúc mới hoặc thậm chí in 3D chính khuôn đúc cát, năng suất thu được lớn nhất đến từ việc bỏ qua hoàn toàn quy trình đúc và sử dụng kỹ thuật đảo ngược và in 3D chỉ trong năm tuần. Các bộ phận cuối cùng có thể được sản xuất trực tiếp, và tốc độ được tăng lên 50%.

 

Quét vỏ máy bơm

Các kỹ sư của Cummins đã bắt đầu bằng cách quét vỏ máy bơm nước hiện có bằng máy quét CT. Họ chọn máy quét CT vì máy bơm chứa nhiều đường cắt và các hình dạng bên trong khác mà không thể chụp bằng máy quét laser hoặc công cụ chụp ảnh đường ngắm khác.

 

Kiểm tra máy bơm nước trong Geomagic Control X

 

Kiểm tra số liệu

Để xác minh rằng dữ liệu quét là chính xác trước khi chuyển tiếp, các kỹ sư đã nhập dữ liệu đám mây điểm do máy quét CT tạo ra vào phần mềm đo lường và kiểm tra Geomagic Control X, nơi họ phân tách và căn chỉnh hình dạng bên trong và bên ngoài của máy bơm.

 

Chris George cho biết: “Đối với một dự án như thế này, chúng tôi thường tách hình dạng xoắn bên trong ra khỏi phần thân để chúng tôi có thể mô hình hóa nó như một lõi và so sánh với dữ liệu đám mây điểm để đảm bảo rằng tất cả công việc của chúng tôi là chính xác.” Reese George, trưởng nhóm mô hình CAD cho Thiết kế CAD nâng cao Cummins cho biết.

 

So sánh mô hình CAD máy bơm nước để quét dữ liệu trong Geomagic Design X

 

Quy trình thiết kế ngược

Với hình dạng quét tốt để bắt đầu công việc thiết kế của mình, Cummins đã sử dụng phần mềm thiết kế ngược Geomagic Design X để chuyển đổi đám mây điểm thành mô hình rắn phi tham số để thực hiện kiểm tra độ phù hợp của CAD. Những lần kiểm tra này đã giúp nhóm Cummins xác định kích thước lắp ráp phù hợp cho bánh công tác và trục cũng như cách mọi thứ cuối cùng sẽ khớp và niêm phong với nhau.

 

Thiết kế máy bơm nước mới ở Creo

 

Thiết kế khuôn

Do sự ăn mòn nghiêm trọng của các bộ phận ban đầu, Cummins không thể sử dụng mô hình được tạo từ dữ liệu được quét làm cơ sở cho in 3D. Thay vào đó, các kỹ sư của Cummins đã nhập mô hình phi tham số vào phần mềm PTCCreo® 3D CAD để sử dụng làm mẫu tạo mô hình tham số. Xem xét thiệt hại vật lý của máy bơm quét, nhóm Cummins phải đưa ra quyết định sáng suốt khi thay thế mô hình trong mô hình 3D để đạt được mô hình cuối cùng về chức năng.

 

In khuôn bằng công nghệ in 3D

Sau đó, họ gửi tệp đến nhóm 3rd Dimension, họ đã làm sạch nó, phân tích nó để đạt được hướng in tốt nhất và chỉ định hỗ trợ để in ổn định. Các kỹ sư của 3rd Dimension tiếp tục cắt lát và tô bóng các bộ phận để xác định chuyển động của tia laser trong quá trình xây dựng.

 

Mặc dù vỏ máy bơm nước ban đầu được làm bằng magiê để giúp giảm trọng lượng, tính dễ bị ăn mòn của magiê là một yếu tố lớn trong vấn đề mà Cummins đang cố gắng giải quyết do thời gian tiếp xúc lâu với nước và chất làm mát. Do đó, 3rd Dimension đã sử dụng thép không gỉ LaserForm 316-L trên máy in 3D kim loại ProX DMP 320 để sản xuất các bộ phận in 3D cuối cùng.

 

Máy bơm nước in 3D mới với cụm bánh công tác

 

Chủ tịch Bob Markley cho biết: “Khối lượng sản xuất lớn của ProX DMP 320 cho phép chúng tôi có một số tùy chọn khác trong định hướng bộ phận, giúp chúng tôi tối ưu hóa việc hỗ trợ và tốc độ in cho phép chúng tôi hoàn thành việc in trong thời gian ban đầu”. Chiều thứ ba. "ProX DMP 320 cũng không sử dụng chất kết dính để kết nối vật liệu, điều này có nghĩa là đầu ra là hợp kim nguyên chất, hiệu suất của nó tương tự như kim loại thật, vì nó là kim loại thực trong môi trường hoạt động."

 

Chỉ ba ngày sau khi nhận được tệp 3D về hình dạng máy bơm, 3rd Dimension đã gửi toàn bộ vỏ máy bơm cho Cummins.

 

Lặp lại lịch sử đua xe

Vỏ kết hợp hoàn hảo với các thành phần máy bơm khác và cung cấp hiệu suất như mới cho hơn sáu lần chạy Goodwood Hillclimb. Cũng giống như ở Indy, #28 đã làm nức lòng người hâm mộ tại Goodwood và được tạp chí Car and Driver giới thiệu trong “10 điều tuyệt vời nhất mà chúng tôi thấy tại Lễ hội tốc độ Goodwood 2017”.

 

#28 Cummins Diesel Special tại Lễ hội Tốc độ Goodwood 2017

 

Ngoài ra, như đã làm trong lễ kỷ niệm 50 năm Cummins vào năm 1969, chiếc số 28 đã đóng một vai trò nổi bật trong việc kỷ niệm 100 năm Cummins bằng cách chạy một vòng diễu hành quanh đường đua trước khi bắt đầu cuộc đua Indy F500 2019.

Nguồn: 3dsystems

Data Design Việt Nam

https://datadesign.vn/
 

---

Tags: data design data design viet nam ddv geomagic scanner geomagic design x software price geomagic 3d scanner geomagic design x cost geomagic design x geomagic design geomagic for solidworks 3d systems geomagic design x geomagic price geomagic 2019 alibre geomagic phần mềm geomagic design phần mềm thiết kế ngược phần mềm xử lí đám mây tải phần mềm geomagic design x