역설계를 3D 스캐너로 수행

기존 6개월 과정을 5주로 단축
터보 기계류 엔지니어링 회사가 터빈 계발의 한계점에 도달했다. 그리고 이들이 찾은 해결책은 역설계였다. 돌파구를 찾기 위해 설계과정을 돌아보며 구조분석을 요하는 역설계는 회사에게 꼭 필요한 과제였다. 여기서 NVision의 HandHeld 스캐너가 엔지니어링 회사들에게 정확성과 시간절감 혜택을 제공했다. 역설계에 도입된 이 스캐너는 CAD 모델을 업그레이드하여 기존의 약 6개월을 소비했던 과정을 약 5주로 단축했다.
출처 | NVISION(www.nvision3d.com)

텍사스에 위치한 회전자부품을 역설계하는 NVision은 터보 기계류 엔지니어링 회사들에게 도움을 주었다. 다른 엔지니어링 회사의 기존 측정방법을 사용하면 프로젝트를 수행하는 데 6개월은 족히 걸리는데 비해 NVision은 HandHeld 스캐너를 사용하여 전체 역설계 과정을 약 5주 안에 해낼 수 있다.

역설계
대부분의 엔지니어링 회사는 산업용 터보 기계류 디자인과 동력 생산 엔지니어링을 특수화하여 증기 터빈 디자인과 동력 공장 엔지니어링뿐만 아니라 터빈, 펌프, 압축기와 같은 터보 기계류를 계발해 왔다. 다시 말해 엔지니어링 회사는 터빈을 다시 디자인해서 에너지 효율성을 증가시키려고 한 것이다. 하지만 터보 기계류 발전의 필요를 충족시키기 위해서는 기존 터빈의 CAD 모델은 사용할 수 없었다. 본래 CAD 파일로는 부족했고 더 높은 정확성과 함께 시간 단축이 요구됐다. 그 답은 역설계였다.

역설계는 장치나 시스템의 기술적인 원리를 구조분석을 통해 발견하는 과정을 말한다. 이것은 종종 대상(기계 장치, 전자 부품, 소프트웨어 프로그램 등)을 조각내서 분석하는 것을 포함한다. 엔지니어링 회사들은 역설계를 통해 터보 기계류를 재디자인 해야 했다. 그러기 위해 비전 시스템이 이 과정에 도입된 것이다.

NVision의 스캐너
엔지니어링 회사는 NVision을 연결하여 어려운 상황을 타개했다. NVision의 Handheld 스캐너는 어떤 사이즈와 모양도 3D 이미지로 획득할 수 있는 휴대용 스캐너다. 이 스캐너는 높은 해상도와 정확성을 제공하고 사용자의 팔에 붙여서 두 손을 자유롭게 사용할 수도 있다.

스캐너는 수백만 개의 포인트를 각각 x, y, z 좌표계와 i, j, k 벡터로 구성된 포인트 클라우드를 만들어 낸다. 통합 소프트웨어는 포인트 클라우드를 STL Polygon으로 변환하고 현장에서 이미지를 만든다. 따라서 실시간 렌더링, 전체 모델 수정, Polygon Reduction 등을 제공하며 모든 3D 기술의 표준으로 자리매김하고 있다.

터빈 디자인 최적화
스캐닝을 완성한 이후에 데이터를 STL 포맷으로 변환하고 다시 STL은 파라미터의 SolidWorks CAD 포맷으로 변환한다. 그리고 재디자인을 시작할 수 있다. 완성된 SolidWorks 회전자 부품 CAD 모델은 약 3,000개가 넘는 날이 포함된다.

NVision의 부회장인 Steve Kersen는 “HandHeld 스캐너를 사용하여 필요한 CAD 파일을 생성하고 높은 수준의 정확성을 담보할 수 있다”며, “또한 터빈의 디자인을 최적화하는 시뮬레이션을 수행하여 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다”고 전했다.