鋳造・金型における3Dスキャナーの活用

鋳造品の素材形状検査(取り代・肉厚の確認)

複雑な形状を持つ鋳造品や、黒色で粗い鋳肌の光学測定は従来非常に困難であり、加工前における取り代不足の見落としは後工程での全損や歩留まり悪化に直結していました。 3Dスキャナーを活用した解決手順は以下の通りです。

1.高精度なブルーレーザー搭載スキャナーを用い、鋳肌の表面形状データを直接スキャンします。

2.取得した3Dデータと設計CADデータを位置合わせします。

3.3D検査ソフト上で肉厚や取り代の過不足をカラーマップとして表示します。

これにより、手計測では不可能な全体形状の「取り代可視化」が実現し、機械加工前に製品不良や刃具の破損リスクを未然に防止できます。加工公差の早期判定によって無駄な手戻りを削減し、検査工数の大幅な削減に貢献します。

金型の摩耗・変形の定量評価(メンテナンス)

長期間使用する金型の摩耗や変形の判断は、従来熟練作業者の経験や感覚に依存しており、補修タイミングのブレによる成形不良や突然の金型破損が問題視されていました。 この課題は、3Dスキャナーを用いた以下の手順で解決します。

1.定期的な金型メンテナンス時に、ポータブル3Dスキャナーで金型表面を高精度スキャンします。

2.検査ソフトウェア「Geomagic Control X」へデータを読み込みます。

3.初期状態のCADデータや新品時のスキャンデータと現在のデータを重ね合わせ、「差分比較」を実施します。

数値とカラーマップでヒートマップ化することで、目視では困難な微小な摩耗進行や歪みを定量的に評価可能です。感覚に頼らない根拠ある予防保全と最適な補修時期の判断が可能になります。

木型・現物からの金型データ復元

図面やCADデータが存在しない古い金型や、手作業で修正が加えられた木型・現物から再製作を行う際、イチから設計し直すには膨大な時間とコストがかかっていました。 3Dスキャナーによるリバースエンジニアリングは以下の手順で進めます。

1.現物の木型や金型を3Dスキャナーで高密度にスキャンし、精密な3Dメッシュデータを生成します。

2.リバースエンジニアリングソフトを用いて、メッシュ面からソリッドCADデータを構築する「スキャン→CAD化」を行います。

3.復元したCADデータを最新のNC加工機に直接連携し、金型を復元・再製作します。

図面がない旧製品や既存金型の継続生産・復元が短期間で実現し、設計工数を大幅に短縮すると同時に、貴重な製造ノウハウのデジタル資産化を可能にします。