Creaform HandySCAN 3D – Giải pháp Scan 3D kiểm tra phôi đúc ngành ô tô

Trong ngành công nghiệp ô tô, các chi tiết đúc như thân động cơ, vỏ hộp số, tay đòn hệ thống treo, khung phụ và các chi tiết nhôm đúc thường có hình dạng phức tạp, nhiều bề mặt cong, hốc sâu và yêu cầu dung sai nghiêm ngặt. Vì vậy, kiểm tra chất lượng phôi đúc trước khi đưa sang công đoạn gia công CNC là bước quan trọng để hạn chế sai lệch, giảm phế phẩm và tránh phát sinh chi phí gia công không cần thiết.

Thay vì chỉ kiểm tra một số điểm bằng phương pháp đo tiếp xúc, Creaform HandySCAN 3D cho phép thu thập dữ liệu hình học trên toàn bộ bề mặt chi tiết. Dữ liệu scan có thể được so sánh trực tiếp với CAD, tạo Color Map và phân tích sai lệch để đánh giá nhanh tình trạng thực tế của phôi. Creaform giới thiệu HandySCAN 3D như một giải pháp metrology-grade phù hợp cho kiểm tra chất lượng trong môi trường sản xuất.

1. Creaform HandySCAN 3D

Creaform HandySCAN 3D là dòng máy quét 3D cầm tay chuyên dụng cho đo kiểm công nghiệp. Thiết bị được thiết kế để thu thập dữ liệu 3D với độ chính xác cao, tốc độ nhanh và khả năng di chuyển trực tiếp đến vị trí cần đo.

Một ưu điểm đáng chú ý của HandySCAN 3D là khả năng tạo dữ liệu hình học đầy đủ thay vì chỉ thu thập một số điểm riêng lẻ. Điều này đặc biệt hữu ích với các chi tiết đúc có nhiều bề mặt tự do hoặc hình dạng phức tạp.

Theo thông số hiện tại của Creaform, HandySCAN BLACK Elite đạt độ chính xác 0,025 mm, tốc độ đo 1.300.000 phép đo/giây, độ phân giải đo 0,025 mm và sử dụng 22 đường laser xanh cùng một đường laser bổ sung. Thiết bị có khối lượng khoảng 0,94 kg, phù hợp cho các công việc đo kiểm trực tiếp tại nhà máy.

>> Xem thêm: FARO Creaform HandySCAN 3D – Thế hệ máy quét 3D cầm tay metrology-grade mới

2. Vì sao nên Scan 3D kiểm tra phôi đúc?

2.1. Kiểm tra toàn bộ hình dạng của phôi

Phôi đúc thường có hình học phức tạp và không phải tất cả khu vực đều dễ tiếp cận bằng phương pháp đo truyền thống. Nếu chỉ kiểm tra một số điểm, doanh nghiệp có thể bỏ sót những sai lệch nằm giữa các điểm đo. 3D scanning giải quyết vấn đề này bằng cách thu thập dữ liệu trên diện rộng, tạo thành mô hình 3D thể hiện gần như toàn bộ hình dạng thực tế của chi tiết.

Nhờ đó, kỹ thuật viên có thể quan sát:

• Sai lệch hình học trên toàn bộ bề mặt.
• Khu vực thiếu hoặc dư vật liệu.
• Biến dạng của chi tiết.
• Sai lệch tại các vùng cong hoặc hình dạng phức tạp.
• Các khu vực không đạt yêu cầu trước khi gia công.

Cách tiếp cận này giúp doanh nghiệp có nhiều dữ liệu hơn để đánh giá chất lượng phôi thay vì chỉ dựa trên một tập hợp điểm đo giới hạn. Creaform cũng nhấn mạnh lợi thế của 3D scanning trong việc thu thập toàn bộ hình học phôi đúc để đánh giá dung sai và phân bố vật liệu trước gia công.

2.2. Đánh giá lượng dư trước gia công CNC

Một trong những ứng dụng quan trọng của Scan 3D kiểm tra phôi đúc là kiểm tra lượng dư gia công. Trước khi đưa phôi sang CNC, doanh nghiệp cần xác định vật liệu tại các khu vực gia công có đủ hay không. Nếu phôi bị thiếu vật liệu tại vị trí quan trọng, quá trình gia công có thể khiến chi tiết không đạt kích thước yêu cầu.

Với dữ liệu scan 3D, kỹ thuật viên có thể:

Phôi đúc → Scan 3D → Tạo dữ liệu 3D → So sánh CAD → Phân tích sai lệch → Đánh giá lượng dư → Quyết định gia công

Đây là quy trình giúp phát hiện sớm những phôi có nguy cơ không đạt yêu cầu trước khi tiêu tốn thêm thời gian và chi phí gia công.

2.3. So sánh nhanh với dữ liệu CAD

Sau khi quét, dữ liệu 3D có thể được đưa vào phần mềm đo kiểm để so sánh với mô hình CAD. 

Một trong những cách trực quan nhất là sử dụng Color Map. Các vùng sai lệch được thể hiện bằng màu sắc khác nhau, giúp kỹ thuật viên nhanh chóng nhận biết vị trí nào nằm trong hoặc ngoài giới hạn cho phép. Thay vì phải kiểm tra từng kích thước một cách thủ công, kỹ thuật viên có thể quan sát tổng thể hình dạng của chi tiết trên cùng một mô hình dữ liệu.

Quy trình này đặc biệt hữu ích trong:

• Kiểm tra phôi đúc đầu vào.
• First Article Inspection – FAI.
• Tiến hành kiểm tra trong quá trình sản xuất.
• Kiểm tra trước gia công CNC.
• Kiểm tra sau gia công.
• Phân tích nguyên nhân sai lệch.
• Đánh giá chất lượng theo CAD.

>> Xem thêm: Creaform HandySCAN EVO – Máy quét 3D cầm tay độ chính xác cao

3. HandySCAN 3D hỗ trợ kiểm tra phôi đúc như thế nào?

Một quy trình Scan 3D kiểm tra phôi đúc có thể được triển khai theo các bước cơ bản sau:

3.1. Bước 1: Chuẩn bị chi tiết

Chi tiết được đưa đến khu vực kiểm tra. Với các hệ thống 3D scanning phù hợp, việc kiểm tra có thể thực hiện trực tiếp trên sàn nhà máy, hạn chế phải di chuyển những phôi lớn hoặc nặng đến phòng đo.

Creaform cho biết giải pháp 3D scanning có thể được sử dụng trực tiếp trên production floor và không nhất thiết phải đưa phôi đúc cồng kềnh vào phòng CMM.

3.2. Bước 2: Quét toàn bộ bề mặt

Kỹ thuật viên sử dụng HandySCAN 3D di chuyển quanh chi tiết để thu thập dữ liệu. Thiết bị sử dụng nhiều đường laser xanh để nhanh chóng ghi nhận hình học của bề mặt. Với HandySCAN BLACK Elite, tốc độ đo được công bố là 1.300.000 phép đo/giây.

3.3. Bước 3: Tạo dữ liệu 3D

Dữ liệu được xử lý thành mô hình 3D phục vụ đo kiểm. Người dùng có thể lựa chọn khu vực cần phân tích, đo kích thước hoặc xuất dữ liệu sang các phần mềm chuyên dụng.

HandySCAN BLACK hỗ trợ nhiều định dạng dữ liệu như STL, OBJ, PLY, 3MF và một số định dạng 3D khác. Thiết bị cũng tương thích với các hệ thống phần mềm đo kiểm và CAD phổ biến.

3.4. Bước 4: So sánh với CAD

Dữ liệu scan được căn chỉnh với mô hình CAD hoặc dữ liệu tham chiếu.

Từ đây, kỹ thuật viên có thể thực hiện:

• So sánh bề mặt.
• Đo kích thước.
• Kiểm tra dung sai.
• Tạo Color Map.
• Phân tích vùng sai lệch.
• Xác định khu vực thiếu hoặc dư vật liệu.

3.5. Bước 5: Lập báo cáo

Kết quả kiểm tra được sử dụng để xác định phôi đạt hay không đạt yêu cầu và đưa ra quyết định cho công đoạn tiếp theo. Nếu phát hiện sai lệch lớn, doanh nghiệp có thể loại phôi hoặc xử lý nguyên nhân trước khi đưa vào CNC.

4. Ưu điểm của Scan 3D so với đo điểm truyền thống

Tiêu chí	Scan 3D	Đo điểm bằng CMM
Dữ liệu thu được	Toàn bộ hoặc phần lớn bề mặt	Các điểm được lựa chọn
Chi tiết phức tạp	Phù hợp	Có thể cần chương trình đo phức tạp
Phân tích hình dạng	Trực quan bằng dữ liệu 3D	Phụ thuộc điểm đo
So sánh CAD	Có thể thực hiện trực tiếp	Có thể thực hiện nhưng dựa trên chương trình đo
Color Map	Có	Tùy hệ thống/phần mềm
Khả năng di chuyển	Cao với máy cầm tay	Thấp hơn
Kiểm tra tại xưởng	Thuận tiện	Thường cần khu vực đo phù hợp
Phân tích toàn bề mặt	Có lợi thế	Không phải phương pháp mặc định

CMM vẫn là thiết bị quan trọng trong đo kiểm chính xác. Tuy nhiên, với những bài toán cần thu thập nhiều dữ liệu hình học và kiểm tra nhanh các chi tiết có hình dạng phức tạp, 3D scanning có thể bổ sung hiệu quả cho hệ thống đo kiểm hiện có.

5. Thông số kỹ thuật Creaform HandySCAN BLACK Elite

Thông số	HandySCAN BLACK Elite
Độ chính xác	0,025 mm
Độ chính xác thể tích	0,020 mm + 0,040 mm/m
Độ phân giải đo	0,025 mm
Tốc độ đo	1.300.000 phép đo/giây
Nguồn sáng	22 đường laser xanh + 1 đường bổ sung
Khoảng cách làm việc	200-450 mm
Độ sâu trường đo	250 mm
Kích thước chi tiết khuyến nghị	0,05-4 m
Khối lượng	0,94 kg
Tiêu chuẩn kiểm tra	VDI/VDE 2634 Part 3

Thông số trên được lấy từ tài liệu kỹ thuật hiện hành của Creaform; cấu hình và thông số có thể thay đổi theo từng phiên bản sản phẩm.

6. Ứng dụng Scan 3D trong ngành đúc ô tô

HandySCAN 3D có thể được sử dụng trong nhiều công đoạn kiểm soát chất lượng và phát triển sản phẩm.

Kiểm tra thân động cơ

Thân động cơ thường có nhiều hốc, bề mặt cong và vị trí gia công quan trọng. Scan 3D giúp thu thập dữ liệu hình học để đánh giá hình dạng thực tế trước hoặc sau gia công.

Kiểm tra vỏ hộp số

Vỏ hộp số yêu cầu độ chính xác cao tại nhiều vị trí lắp ráp. Dữ liệu 3D có thể được sử dụng để kiểm tra hình dạng và xác định sai lệch so với CAD.

Kiểm tra chi tiết hệ thống treo

Các chi tiết như tay đòn hoặc bộ phận khung có thể có hình dạng phức tạp. Scan 3D giúp kiểm tra nhanh nhiều vùng trên cùng một mô hình dữ liệu.

Kiểm tra khung phụ

Đối với các chi tiết kích thước lớn, ưu điểm của thiết bị cầm tay là có thể đưa máy đến vị trí cần đo thay vì phải di chuyển toàn bộ chi tiết.

Creaform cũng nêu các ứng dụng đối với engine blocks, transmission housings, rear suspension arms và subframes trong giải pháp kiểm tra phôi đúc ngành ô tô.

7. Scan 3D giúp doanh nghiệp giảm thời gian kiểm tra như thế nào?

Điểm khác biệt lớn của 3D scanning nằm ở lượng dữ liệu thu được trong một lần quét.

Thay vì xây dựng quy trình để lần lượt đo từng kích thước, doanh nghiệp có thể tạo dữ liệu 3D của toàn bộ chi tiết rồi thực hiện nhiều phép phân tích trên cùng một bộ dữ liệu.

Theo Creaform, trong bối cảnh kiểm tra phôi đúc, 3D scanning có thể rút ngắn thời gian kiểm tra từ hàng giờ xuống còn vài phút và hãng công bố mức độ chính xác 0,025 mm cho giải pháp được đề cập. Creaform cũng nêu khả năng tiết kiệm tới 30 phút cho mỗi phôi trong trường hợp ứng dụng cụ thể; đây là thông tin mang tính tham khảo theo bối cảnh của hãng, không phải mức tiết kiệm cố định cho mọi dây chuyền.

Hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào kích thước chi tiết, độ phức tạp hình học, yêu cầu dung sai, phần mềm đo kiểm và quy trình QC của từng nhà máy.

8. Khi nào doanh nghiệp nên sử dụng Scan 3D kiểm tra phôi đúc?

Doanh nghiệp có thể cân nhắc giải pháp này khi:

• Phôi có hình dạng phức tạp, nhiều bề mặt cong.
• Cần kiểm tra toàn bộ hình học thay vì một số điểm.
• Cần so sánh nhanh với CAD.
• Muốn kiểm tra lượng dư trước gia công CNC.
• Phôi có kích thước lớn hoặc khó di chuyển.
• Cần tăng số lượng chi tiết được kiểm tra.
• Muốn giảm thời gian lập trình và đo kiểm trong một số công đoạn.
• Cần dữ liệu 3D phục vụ QA/QC, reverse engineering hoặc phân tích nguyên nhân lỗi.

Đặc biệt, với các nhà máy sản xuất hàng loạt, dữ liệu scan còn có thể được lưu trữ để phục vụ đối chiếu giữa các lô sản xuất hoặc phân tích xu hướng sai lệch.

9. Creaform HandySCAN 3D tại Meso Group

Đối với doanh nghiệp cần Scan 3D kiểm tra phôi đúc, kiểm tra chi tiết cơ khí hoặc đối chiếu sản phẩm với CAD, Meso Group có thể hỗ trợ tư vấn phương án đo kiểm phù hợp với kích thước, hình dạng chi tiết và yêu cầu dung sai.

Tùy bài toán, quy trình có thể kết hợp: Scan 3D → Xử lý dữ liệu → Căn chỉnh CAD → Color Map → Đo kích thước → Phân tích sai lệch → Báo cáo QA/QC.

Việc lựa chọn thiết bị và phương pháp đo nên dựa trên yêu cầu kỹ thuật thực tế thay vì chỉ dựa vào thông số độ chính xác danh nghĩa của máy.

Meso Group – Liên hệ tư vấn

Hãy liên hệ ngay với Meso Group để được tư vấn giải pháp Scan 3D phù hợp cho kiểm tra phôi đúc, chi tiết cơ khí và QA/QC công nghiệp.

• Địa chỉ: 59 Cộng Hòa, Phường Tân Sơn Nhất, Thành Phố Hồ Chí Minh
• Hotline: 0911 111 633
• Website: https://meso.com.vn/
• Email: sales.meso@gmail.com