Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ, thiết kế ngược được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất công nghiệp đến y tế. Giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và tạo ra các sản phẩm sáng tạo hơn. Bài viết này của Đất Vàng Việt Nam https://datvangvietnam.vn/ sẽ cung cấp những thông tin chi tiết về quy trình và ứng dụng thiết kế ngược.
Mục lục
1. Thiết kế ngược là gì?
Thiết kế ngược (Reverse Engineering) là quy trình nhanh chóng tạo ra mô hình mới từ một vật mẫu hoặc mô hình có sẵn thông qua việc số hóa bề mặt vật thể bằng thiết bị đo tọa độ. Dữ liệu số hóa thu được sau đó sẽ được sử dụng để xây dựng một mô hình thiết kế mới bằng phần mềm thiết kế ngược. Quá trình này giúp tái tạo sản phẩm, sản xuất hàng loạt, hoặc điều chỉnh mô hình để cải tiến sản phẩm.
2. Những ưu điểm của thiết kế ngược
Các ưu điểm của thiết kế ngược bao gồm:
- Thiết kế nhanh và chính xác: Giúp tạo ra các mẫu có độ phức tạp hình học cao hoặc các bề mặt tự do, biên tự do (không tuân theo quy luật tạo hình).
- Hỗ trợ cho các mẫu phức tạp: Hiệu quả đối với các mẫu có quy luật tạo hình nhưng không xác định được thông số thiết kế, chẳng hạn như bề mặt xoắn của cánh tuabin, bề mặt khí động học và thủy động học.
- Phát hiện điểm yếu: Giúp phát hiện các điểm yếu của vật mẫu, từ đó hỗ trợ cho quá trình phát triển và nghiên cứu cải tiến sản phẩm.
- Tái cấu trúc và phục dựng: Có khả năng tái cấu trúc hoặc phục dựng các đối tượng bị thất lạc hoặc không có bản vẽ kỹ thuật.
- Tiết kiệm thời gian và chi phí: Giảm tới 80% thời gian và chi phí ở giai đoạn thiết kế so với các phương pháp truyền thống.
3. Quy trình của thiết kế ngược là gì?
Quy trình thiết kế ngược bao gồm hai bước chính: quét mẫu 3D và thiết kế ngược. Cụ thể như sau:
3.1. Quét mẫu 3D (Scan 3D)
Đầu tiên, hình dáng vật lý của mẫu sẽ được thu thập bằng một trong hai phương pháp:
- Đo tọa độ tiếp xúc: Sử dụng các thiết bị như máy CMM (Coordinate Measuring Machine) hoặc cánh tay robot.
- Đo không tiếp xúc: Sử dụng các thiết bị như máy scan laser.
Dữ liệu 3D thu được sẽ được lưu lại và dùng làm tham chiếu cho các công đoạn tiếp theo.
- Xem thêm dịch vụ: Dịch vụ quét mẫu 3D
3.2. Thiết kế ngược (Reverse Design)
Để tái tạo chính xác mô hình 3D từ dữ liệu quét, các phần mềm chuyên dụng như Geomagic, Rapidform, Catia, Solidworks,… được sử dụng. Giai đoạn này được gọi là chuyển đổi dữ liệu scan thành dữ liệu CAD, đòi hỏi các kỹ thuật tạo khối (solid) hoặc bề mặt phức tạp (surface) với dung sai chính xác từ 0.05 – 0.3mm.
Một số phần mềm CAD phổ biến như Solidworks, ProE, Catia, và NX đều tích hợp module thiết kế ngược. Sau khi mô hình CAD được hoàn thiện, các kỹ sư có thể điều chỉnh để cải thiện chức năng sản phẩm trước khi đưa vào sản xuất.
Có thể chưa biết:
- 3d jig là gì? Lợi ích và ứng dụng của giải pháp đo 3d jig
- Cách làm mô hình 3D và các loại chính khi dựng mô hình 3d
4. Các ứng dụng của thiết kế ngược
4.1. Cơ khí chế tạo
Trong ngành cơ khí, thiết kế ngược được sử dụng để tạo ra sản phẩm từ các mẫu sẵn có mà không cần bản vẽ thiết kế ban đầu, hoặc khi bản vẽ đã bị mất hoặc không rõ ràng. Sản phẩm mới được tạo ra trên cơ sở khôi phục nguyên vẹn hoặc phát triển thêm từ sản phẩm ban đầu.
Ứng dụng trong việc: phục hồi cánh Tuabin máy bơm, thiết kế mẫu xe hơi, thiết kế các chi tiết máy,…
4.2. Y học
Trong lĩnh vực y học, thiết kế ngược được sử dụng để tạo ra các thiết bị y tế hoặc chân, tay giả (prosthetics) được cá nhân hóa dựa trên dữ liệu bề mặt cơ thể bệnh nhân, giúp tạo ra sản phẩm phù hợp với từng người bệnh.
4.3. Concept Design
Thiết kế ngược giúp khách hàng hình dung rõ sản phẩm từ ý tưởng ban đầu. Các kỹ sư sẽ phát triển những concept mới cho mẫu thiết kế. Sau đó, các phòng ban sẽ thảo luận và chọn ra thiết kế phù hợp dựa trên các tiêu chí được đề ra.
4.4. Detailed Design
Dựa trên dữ liệu quét 3D, các chi tiết sản phẩm sẽ được xây dựng thành mô hình 3D. Quá trình bao gồm thiết kế tổng quát, nghiên cứu phương án cho từng bộ phận, sau đó lắp ráp và tinh chỉnh mô hình để hoàn thiện.
4.5. Tạo mẫu
Thiết kế ngược cho phép sao chép và cải tiến sản phẩm có sẵn một cách nhanh chóng mà không cần bản thiết kế gốc. Quá trình số hóa dữ liệu và sử dụng phần mềm chuyên dụng giúp nhanh chóng tạo mẫu cho sản phẩm.
4.6. Xây dựng
Trong ngành xây dựng, thiết kế ngược có thể được sử dụng để tạo ra mô hình số của các công trình hoàn thiện. Việc này hỗ trợ quá trình học hỏi, cải thiện thiết kế và thi công trong các dự án tiếp theo.
5. Thiết kế ngược có những khó khăn gì?
Mặc dù thiết kế ngược mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số khó khăn khi áp dụng kỹ thuật này.
Trước hết, không phải tất cả các thành phần đều có thể quét 3D một cách dễ dàng. Một số đối tượng có kích thước rất nhỏ sẽ khó khăn trong việc tạo mẫu, và các bộ phận có thiết kế quá phức tạp cũng khó có thể được quét chi tiết và chính xác.
Bên cạnh đó, nếu mẫu quét bị thiếu một phần hoặc có vết nứt lớn, máy quét 3D có thể không thu thập dữ liệu chính xác cho toàn bộ sản phẩm.
Trên đây là thông tin về Thiết kế ngược mà Đất Vàng Việt Nam muốn chia sẻ với bạn.
Truy cập website để cập nhật thông tin mới nhất và tin tức nóng hổi từ thị trường bất động sản toàn quốc.
Đất vàng Việt Nam
Nền tảng tra cứu dữ liệu liên thông Quy hoạch – Dự án – Giá đất
Big Data chính xác, phong phú, minh bạch cho nhà đầu tư và mọi đối tượng khách hàng
Hotline: 0961.85.0990
Xem thêm:
- Top các phần mềm Scan 3D bằng điện thoại dễ sử dụng
- 3D là gì? So sánh giữa 3D truyền thống và 3D hiện đại
