Fundada en 2011, la empresa de fabricación de herramientas y mecanizado subcontratado GT Tooling (www.gttoolingltd.co.uk) pasó un año utilizando equipos convencionales de metrología manual para medir los componentes que fresaba y torneaba antes de invertir en un brazo articulado 3D, un modelo de 6 ejes con un alcance de 1,2 metros. Tres años más tarde, cuando la empresa se trasladó de Petersfield a una fábrica más grande en Fareham, invirtió en un centro de mecanizado con recorridos de 1.651 x 762 x 762 mm, lo que significaba que las piezas prismáticas más grandes que se producían tenían que inspeccionarse en dos operaciones.
Aunque satisfactorio, el procedimiento requería mucho tiempo y corría el riesgo de introducir errores debido a la necesidad de reubicar el brazo. Así que en mayo de 2022, se compró un brazo portátil FREEDOM Classis Scan con un alcance de dos metros a LK Metrology, Castle Donington (www.LKmetrology.com). GT Tooling fue presentado a este fabricante británico de máquinas de medición de coordenadas (MMC) por la cercana Mech Metrology & Power Tools, que calibra el equipo de inspección del fabricante de herramientas y le suministra herramientas de metrología convencionales como vernieres y micrómetros.
Greg Simmonds, copropietario y director de GT Tooling, comentó: "Consideramos MMC manuales y MMC CNC. Sin embargo, la repetibilidad de la medición en las primeras no era suficientemente buena, mientras que las segundas no ofrecían suficiente flexibilidad de uso. Ninguno de los dos tipos tenía una capacidad de generación de informes a la altura de nuestros estándares o los de nuestros clientes. También pensamos que las MMC programables eran más adecuadas para la producción en serie, mientras que nosotros mecanizamos principalmente piezas únicas y lotes pequeños.
"Por eso decidimos seguir con la tecnología de brazo portátil, pero en lugar de volver al proveedor titular elegimos a LK. Queríamos aprovechar el servicio posventa por el que son conocidos y también nos gusta el software de generación de informes PolyWorks Inspector suministrado de serie con los brazos LK FREEDOM, que es especialmente fácil de usar. Simplemente extrayendo las dimensiones requeridas y pulsando un botón, los informes pueden manipularse libremente en diferentes formatos fácilmente digeribles para adaptarse a las preferencias de cada cliente".
La empresa de ingeniería de precisión cuenta desde el principio con la certificación de gestión de calidad ISO 9001 y se toma muy en serio la inspección y la medición, entre otras cosas porque participa activamente en el suministro a equipos de Fórmula 1 fuera de temporada. Durante ese periodo, los deportes de motor representan una gran parte de la producción de la fábrica, principalmente la fabricación de patrones, plantillas, accesorios y herramientas blandas de aluminio para producir piezas compuestas para coches de carreras. Otras industrias a las que se presta servicio son la aeroespacial, automovilística, alimentaria y de bebidas, mientras que en acero para herramientas se fabrican moldes de caucho e inyección para multitud de sectores. También se mecaniza acero inoxidable, aleaciones exóticas, cobre y sus aleaciones, fibra de carbono y plásticos técnicos.
Ryan Leaves, que hace las veces de ingeniero de ventas e inspector en GT Tooling, explicó: "Greg y yo asistimos a una presentación de una hora sobre el brazo FREEDOM a cargo de los ingenieros de LK en Castle Donington. Tuvo lugar en línea durante la pandemia. La demostración, que incluía el uso del software PolyWorks, se llevó a cabo inspeccionando una de nuestras piezas que se habían llevado durante una reunión previa en Fareham. Demostró lo fácil que es utilizar el equipo y me dejó tranquilo en cuanto a que, aunque no tengo una formación formal en metrología, sería capaz de implantar el nuevo sistema de inspección rápidamente".
Una MMC es inherentemente capaz de medir tolerancias unas 10 veces menores que un brazo articulado, ya que la retroalimentación posicional procede de escalas lineales en lugar de codificadores angulares absolutos dentro de juntas rotativas. No obstante, el brazo FREEDOM proporciona resultados precisos cuando GT Tooling mide dimensiones con tolerancias generales de dibujo de ± 0,1 mm. Si es necesario comprobar características más estrictas, el Sr. Leaves recurre a la metrología convencional con calibres de taladros y pasadores, por ejemplo.
Confirmó que todo el proceso de control de calidad con el brazo, que comprende la alineación, la inspección y la elaboración de informes, es ahora más rápido y flexible que antes gracias a la mayor facilidad de uso del equipo LK. La rapidez es importante, ya que algunos trabajos urgentes para F1 requieren un plazo de 24 horas. Un informe interno suele tardar entre 15 y 20 minutos en prepararse, mientras que para un informe completo FAIR (first article inspection report) se necesita aproximadamente una hora. La razón por la que antes se tardaba más era que el elemento de informe del proceso según las especificaciones de GT Tooling requería más tiempo. Donde se consigue un ahorro realmente significativo es en la inspección de piezas grandes que antes requerían dos montajes del brazo. En estos casos, el tiempo de inspección se reduce a la mitad, ya que el Sr. Leaves estaba haciendo el trabajo dos veces.
La principal ventaja del nuevo procedimiento de control de calidad es que la documentación resultante es ahora exactamente lo que el cliente quiere ver, sin inclusión de contenido innecesario y la consiguiente necesidad de interpretación. En particular, los informes de GD&T (dimensionado geométrico y tolerancias), que antes eran un ejercicio laborioso, son ahora mucho más fáciles de usar con PolyWorks. El brazo se utiliza casi exclusivamente en una mesa de inspección dedicada para comprobar componentes, pero ocasionalmente se monta en la mesa de un centro de mecanizado para verificar la precisión de una pieza antes de sacarla de su fijación o antes de seguir cortando metal.
Durante las conversaciones previas a la compra, quedó claro que el escaneado láser como complemento al palpado de puntos discretos sería muy beneficioso para GT Tooling. Permitiría recopilar datos mucho más exhaustivos sobre superficies de forma libre en una fracción del tiempo y, por tanto, proporcionar informes más completos y evitar cualquier riesgo de que se pasaran por alto errores de mecanizado. Por este motivo, LK suministró un brazo FREEDOM de 7 ejes en lugar de un modelo de 6 ejes, junto con el software configurado adecuadamente, ya que el grado de libertad adicional es necesario para permitir el escaneado láser cuando la inversión adicional puede justificarse.
Otra ventaja del escaneado láser será la inspección de componentes delicados y deformables, incluidas piezas de goma como las juntas de las puertas de los coches, sin temor a dañarlas o deformarlas en el proceso. Otra ventaja será la posibilidad de aplicar ingeniería inversa a componentes heredados, como los de los coches antiguos, de los que no existen datos ni planos. No sólo será posible utilizar esta capacidad en piezas mecanizadas internamente, con la consiguiente oportunidad de ganar nuevos clientes, sino también vender un servicio de inspección a otros fabricantes en régimen de subcontratación si hay capacidad de sobra.
El Sr. Simmonds concluye: "Hasta ahora, elaborábamos informes de inspección sobre aproximadamente el 40% de nuestros componentes mecanizados, ya que no todos los usuarios finales lo exigían. Ahora que el proceso es mucho más rápido y sencillo con el brazo LK, queremos duplicar esa cifra, ya que refleja bien el servicio que prestamos, da confianza a los clientes y puede suponer un aumento del negocio".
"Me gustaría dejar constancia de que el software PolyWorks ha demostrado ser incluso mejor de lo que esperábamos y el asesoramiento telefónico de la empresa es excelente, al igual que el de LK. Esto es clave para nosotros, ya que a menudo tenemos que ofrecer un servicio rápido, especialmente a la F1, y no podemos permitirnos tener nuestra función de inspección parada durante mucho tiempo en caso de tener un problema."
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