Le attrezzature di misura e di tenuta modulari con localizzatori stampati in 3D rendono la sequenza della CMM più rapida e affidabile.
Il controllo qualità è un aspetto in espansione della produzione, che rappresenta divisioni operative distinte per molti OEM e i loro fornitori di livello, e quindi rappresenta un canale particolare per le competenze e l'innovazione. Gli sviluppi che si verificano nei test, nelle ispezioni e nei controlli di qualità di una catena di fornitura manifatturiera trovano rapidamente riscontro in altri settori.
Rapidfit, un'azienda che si occupa di produzione additiva, ha utilizzato una macchina di misura a coordinate (CMM) a braccio orizzontale per verificare l'accuratezza delle attrezzature di misura e tenuta personalizzate prodotte per l'industria automobilistica. Grazie a questo dispositivo, Rapidfit ha ridotto i costi e i tempi di consegna utilizzando la produzione additiva per produrre localizzatori di pezzi che vengono aggiunti ai componenti standard delle attrezzature. Per i produttori e i fornitori del settore automobilistico, questa innovazione significa che la produzione di veicoli può essere ulteriormente semplificata, perché le attrezzature possono essere realizzate con una maggiore funzionalità e una migliore ripetibilità.
Spesso ciò si ottiene incorporando elementi di serraggio complessi con contorni a forma libera che vengono prodotti con una lavorazione convenzionale. Si tratta di un'operazione costosa, che richiede tempo e che crea molti scarti di materiale. Un'altra possibilità è quella di integrare meccanismi intelligenti a sgancio rapido che non danneggino il componente da trattenere. È possibile stampare anche elementi mobili come le cerniere, oltre a elementi come clip, perni e fori.
Per la produzione dei componenti si utilizzano materiali plastici ad alta usura, talvolta con inserti o boccole in acciaio. In alternativa, i componenti possono essere prodotti con polvere di nylon riempita di alluminio, consentendo di stampare elementi robusti che possono essere successivamente fresati e forati con una precisione di ± 0,05 mm.
Gli utenti delle attrezzature sono principalmente produttori di componenti in plastica e compositi per veicoli, da alloggiamenti relativamente semplici e leggeri o piccole parti in lamiera a pannelli di carrozzeria completi, cruscotti e paraurti. Tra i clienti vi sono OEM del settore automobilistico come Audi, Bentley, Lamborghini e Volvo, nonché importanti partner della catena di fornitura, come Mecaplast e Valeo.
I tempi di consegna più brevi dal ricevimento dell'ordine alla consegna dell'attrezzatura, soprattutto quando si tratta di geometrie complesse, derivano dal fatto che non è necessario programmare una fresatrice per rimuovere il 90% del materiale da una billetta di alluminio, né spendere tempo e denaro per realizzare una fusione e poi lavorarla. Gli utenti hanno più tempo e flessibilità per mettere a punto i progetti dei loro prodotti e rispettare le scadenze.
Un ulteriore vantaggio è che i localizzatori e i contorni pesano in genere la metà dei loro equivalenti lavorati in modo tradizionale, per cui l'attrezzatura è più leggera e meno faticosa da usare per gli operatori.
Un elevato grado di modularità è garantito dall'utilizzo di elementi di supporto standard, come la gamma Aluquick fornita da Horst Witte, per supportare i localizzatori personalizzati stampati in 3D. Il sistema consente di modificarli facilmente, semplicemente sostituendoli, in modo che i dispositivi possano essere riconfigurati in modo economico per adattarsi alle modifiche del progetto.
I prodotti brevettati forniti da Rapidfit sono di due tipi: i dispositivi di misura servono per ispezionare i componenti automobilistici dopo la produzione, per verificare l'accuratezza dimensionale; mentre i dispositivi di supporto sostengono i componenti mentre vengono costruiti in un veicolo e misurati con CMM o altre apparecchiature metrologiche. Entrambi i tipi forniscono una gestione completa dell'accuratezza dimensionale, fondamentale per la qualità complessiva dei veicoli assemblati.
La precisione è fondamentale - A sua volta, questo significa che il controllo di qualità delle attrezzature è fondamentale. Alla Rapidfit di Leuven, in Belgio, era necessaria una maggiore precisione nel controllo della calibrazione delle attrezzature e per questo è stata scelta e installata una CMM a braccio orizzontale LK Metrology HC90 40.16.16, insieme al software di programmazione e analisi multisensore CAMIO8 del produttore. La macchina di misura a coordinate consente un accesso quasi illimitato al suo inviluppo di misura di 4×1,6×1,6 metri ed è dotata di guide in ceramica e cuscinetti ad aria per garantire la stabilità a velocità e accelerazioni elevate.
Facevano parte dell'installazione anche una testa di indicizzazione motorizzata PH10-MQ di Renishaw con supporto per testa in-quill e sonda autojoint, insieme a una sonda a contatto TP200 e a varie barre di prolunga. L'HC90 è ospitato in una sala metrologica a clima controllato e attualmente viene utilizzato in un solo turno.
Stefan Roeding, responsabile marketing di Rapidfit, ha commentato: "I clienti accettano i risultati di misura solo se si fidano della strumentazione che li genera. La precisione e la ripetibilità della CMM LK sono molto elevate per le sue grandi dimensioni. Può misurare due dei nostri dispositivi alla volta, con conseguente alta produttività nel reparto di ispezione".
"L'installazione della macchina è stata un grande passo avanti per assicurare la qualità dei nostri prodotti prima della consegna ed evitare costose rilavorazioni", ha continuato.
L'amministratore delegato Filip Dehing ha aggiunto: "Con una rete di vendita e di assistenza a livello mondiale, la nostra azienda si trova in una posizione ideale per crescere diventando il partner preferito di grandi aziende automobilistiche su scala globale e sfruttando appieno le nuove opportunità. Alla base di tutto questo c'è il nostro impegno per l'alta qualità. Il nostro reparto di ispezione con la CMM di LK Metrology 'respira' precisione, rendendola un importante strumento di marketing quando clienti e potenziali clienti vengono a trovarci."
Massimizzare la CMM - Un progetto tipico di RapidFit inizia con l'invio da parte del cliente di un disegno CAD del componente da fissare e delle istruzioni su come deve essere fissato per l'applicazione richiesta. L'attrezzatura viene costruita virtualmente in CATIA da uno degli ingegneri progettisti di RapidFit, e gli elementi di localizzazione 3D vengono emessi come file STL in modo da poter essere prodotti tramite la fabbricazione additiva con sinterizzazione laser a polvere.
Dopo la stampa 3D, i localizzatori vengono assemblati con elementi di supporto standard e viene creato un programma di misura in CAMIO8 (offline, o anche fuori sede), che sfrutta al massimo la CMM per le ispezioni. Poiché ogni attrezzatura è diversa, la facilità di programmazione basata sul file CAD originale è un vantaggio fondamentale.
Il programma viene trasferito all'LK HC90 e il ciclo di ispezione viene eseguito per verificare che tutte le dimensioni dell'attrezzatura siano in tolleranza. Se sono necessarie modifiche, i tecnici modificano l'attrezzatura ed eseguono nuovamente il ciclo. Se necessario, le modifiche al programma di misura possono essere effettuate rapidamente in modalità di apprendimento.
Il tempo di realizzazione di un dispositivo di media complessità è di tre o quattro settimane, anche se un dispositivo molto complesso può richiedere fino a sei settimane. Successivamente, il cliente viene invitato nella sala di misura RapidFit per l'accettazione e la firma.
Più recentemente, per controllare i contorni più velocemente, il produttore ha aggiunto alla CMM la capacità di scansione laser incorporando uno scanner laser Nikon Metrology LC15Dx. È intercambiabile con i tastatori ed entrambi sono supportati dal software CAMIO8 di LK. La tecnologia offre una risoluzione doppia rispetto ai sistemi ottici basati su telecamera, quindi è adatta al controllo qualità delle attrezzature automobilistiche di RapidFit. Sta quindi sostituendo le routine di tastatura relativamente lente nelle parti del ciclo che prevedono la raccolta di dati a forma libera.
Fonte: Macchinisti americani
