Escaneado 3D de hélices: Un método de inspección muy eficiente y económico

El artículo se centra en las soluciones de escaneado 3D para la inspección de hélices de buques. Tradicionalmente, los inspectores utilizan un inclímetro (pitchómetro) para registrar los datos de la inspección. Sin embargo, este método tiene importantes limitaciones que hacen que el proceso de inspección sea engorroso. Cuando apareció una herramienta revolucionaria como el escáner 3D EinScan HX, la inspección de hélices se hizo sencilla y eficaz.

Figura 1 - SHINING 3D junto con TrueProp ofrecen un paquete de inspección virtual que incluye el software de inspección de TrueProp y el escáner 3D EinScan HX.

La importancia de la inspección de hélices

La hélice es el corazón de un buque, ya que impulsa su movimiento a través del agua de manera eficiente. Cualquier imperfección o daño en la hélice puede afectar significativamente a la velocidad del buque, la eficiencia del combustible y el rendimiento general. De ahí que la inspección y el mantenimiento periódicos sean primordiales en el sector marítimo.

Figura 2 - Las hélices dañadas pueden inspeccionarse y repararse para dejarlas como nuevas.

Limitaciones de los métodos tradicionales de inspección de hélices

Traditionally, propeller inspection involved using a pitchometer to measure the pitch and angle in the blade surface. This data is recorded by the inspection software via sensors and compared to set standard values (typically industry standard values). The inspection software we use in this case is TrueProp by TrueProp Software, LLC, USA.The inspector will also set tolerances according to ISO-484 standard and generate an inspection report.

Tradicionalmente, en la inspección de hélices se utilizaba un inclímetro (pitchómetro) para medir el paso y el ángulo en la superficie de la pala. El software de inspección registra estos datos mediante sensores y los compara con los valores estándar establecidos (normalmente, los valores estándar de la industria). El software de inspección que utilizamos en este caso es TrueProp de TrueProp Software, LLC, EE.UU.
El inspector también establecerá las tolerancias según la norma ISO-484 y generará un informe de inspección.

Figura 3 - La inspección tradicional de hélices utiliza tablas de medición especializadas denominadas inclímetros (pitchómetros).

Aunque este método permite conocer el estado de la hélice, tiene sus inconvenientes:

En primer lugar, teniendo en cuenta el tiempo que se requiere, la cara de presión de la hélice se mide únicamente en ciertos puntos predefinidos. En otras palabras, un pitchómetro sólo puede obtener un número determinado de curvas en la superficie.

En segundo lugar, el uso de un pitchómetro puede resultar prohibitivo para los operadores más pequeños. Los sistemas digitales para hélices de hasta 80 pulgadas pueden costar más de 100.000$.

En tercer lugar, utilizar un pitchómetro consume mucho tiempo y mano de obra porque requiere desmontar y montar la hélice en una mesa especializada para su inspección. Los inspectores escanean de 3 a 4 pares de hélices aproximadamente al día. Cada hélice necesita ser escaneada y reparada, lo que se repite unas cinco veces, dependiendo de la gravedad de los daños.

Escaneado 3D de hélices para inspección

La inspección de hélices se hizo mucho más eficiente cuando los inspectores utilizaron el escáner 3D EinScan HX en lugar de un pitchómetro para realizar las mediciones. Al aprovechar las extracciones de malla de nueva generación del complemento virtual de TrueProp Software y los informes de tolerancia ISO-484 existentes en TrueProp, el nuevo proceso resulta especialmente útil para escanear hélices de gran tamaño.

Los inspectores utilizan el EinScan HX para capturar los datos de la superficie de la hélice y, a continuación, exportan el archivo STL para alinearlo con el sistema de coordenadas del software de inspección GOM. El software TrueProp puede calcular las propiedades geométricas de cada pala importando los datos. El operario comprueba las diferencias entre las palas con la norma de inspección, lo que le permite inspeccionar y analizar la diferencia entre la curva correspondiente y el valor objetivo de cada pala. Por último, el sistema genera un informe que documenta el estado de la hélice en relación con el grado de la clase de tolerancia.

Figura 4 - Los marcadores reflectantes ayudan al escáner 3D a identificar cada pala de forma única. Los marcadores magnéticos facilitan la aplicación y retirada de los objetivos.

Ventajas del escaneado 3D

En primer lugar, los inspectores pueden llevar el EinScan HX a bordo para escanear gracias a su portabilidad. Esto ahorra tiempo al adquirir datos directamente de la superficie de la hélice sin necesidad de desmontarla o transportarla a un especialista.

Figura 5 - El escaneado 3D permite a los inspectores examinar las hélices prácticamente en cualquier lugar. Aquí, un técnico de TrueProp escanea una hélice mientras el buque está en dique seco.

En segundo lugar, el escáner no tiene ninguna limitación en cuanto al tamaño de la hélice. Y el coste combinado del EinScan HX y el software TrueProp es inferior a 30.000 dólares, mucho menor que el coste de utilizar un pitchómetro.

Además, el EinScan HX adquiere datos mucho más rápidamente y con resultados más precisos (0,04 mm de precisión en modo láser).

Figura 6 - Los datos 3D de una hélice adquiridos por EinScan HX.

Tras obtener los datos 3D de la hélice, el inspector puede generar en el software tantas curvas como desee sobre la superficie de la hélice, inspeccionándola en todas las direcciones.

Figura 7 - El escaneado 3D resultante se posprocesa utilizando el complemento virtual de TrueProp para imitar el proceso utilizado por el pitchómetro.

Figura 8 - Informe de muestra del software TrueProp utilizando una hélice escaneada en 3D.

Conclusión

En conclusión, la combinación del escáner 3D EinScan HX y el software TrueProp presenta una solución muy eficaz y rentable para la inspección de hélices en la industria naval. Con la adopción de esta avanzada tecnología, los operadores de buques pueden garantizar un rendimiento y unos estándares de seguridad óptimos para sus embarcaciones.

Figura 9 - La hélice vuelve a estar como nueva tras la inspección y reparación.

¿Deseas comprobar cómo el escáner 3D EinScan HX y el software TrueProp pueden ayudarte a agilizar el mantenimiento y optimizar el rendimiento de los buques? Contáctanos y solicita una demo.