Nell'industria della fusione dei metalli, vedere non è sempre credere.
Questo perché una fusione, che si tratti di un blocco motore, un corpo valvola, un giunto ferroviario, un mozzo di una turbina eolica, un raccordo per tubi, un'elica marina, un componente strutturale per aerei o altre parti, può, in determinate condizioni, superare un'ispezione visiva, ma fallire successivamente durante la lavorazione.
Con un mercato globale dal valore di svariati miliardi (secondo alcune stime la cifra potrebbe raggiungere i 300 miliardi di dollari nel 2026) e la competitività tra nazioni e gruppi di nazioni ai massimi dal periodo post-Guerra Fredda, problemi come scorte insufficienti, distorsioni o variazioni dimensionali possono fare la differenza tra una fonderia che prospera e una che fallisce.
Infatti, quando emergono colli di bottiglia, seguono rapidamente criticità a valle, con i produttori che perdono materiale, tempi di attività e capacità produttiva. Pertanto, la sfida non consiste semplicemente nel misurare i getti. È l'identificazione tempestiva dei problemi, con sufficiente anticipo per intervenire, a fare la differenza cruciale.
Sinergia software e hardware
Oggi, software avanzati come CAM2 di FARO CREAFORM, in grado di elaborare, visualizzare e analizzare dati complessi raccolti da bracci di misurazione articolati portatili e Laser Scanner 3D portatili, stanno lavorando per affrontare queste problematiche.
Raggiungono questo obiettivo perché un laser scanner o una CMM portatile rappresenta solo la metà dell'equazione della misurazione 3D. È la sinergia tra i due elementi a consentire moderni flussi di lavoro di ispezione digitale, con conseguenti ispezioni più rapide, una maggiore fiducia nella qualità del prodotto, una migliore tracciabilità e un processo decisionale più informato lungo tutto il ciclo di vita della produzione.
Per molti aspetti, è il software a sbloccare il vero valore aziendale dell'hardware di misurazione, trasformando i dati acquisiti in insight operativi.
Cos'è CAM2?
CAM2 è una soluzione software di metrologia compatibile con gli scanner 3D portatili e le tecnologie di misurazioni portatili di FARO CREAFORM, tra cui FaroArm, laser tracker, scanner 3D portatili come la linea HandySCAN 3D e altri sistemi di misurazione delle coordinate.
Il software aiuta i produttori, i team dedicati alla qualità e i professionisti della metrologia a ispezionare le parti, verificare le dimensioni, confrontare gli oggetti fisici con i modelli CAD e generare rapporti di ispezione dettagliati. Progettato come un ecosistema modulare, CAM2 consente agli utenti di selezionare le capacità che soddisfano i loro specifici requisiti di misurazione e controllo qualità, anziché investire in una soluzione universale.
Invece di costringere gli operatori a interpretare manualmente milioni di punti dati, CAM2 organizza le informazioni di misurazione in confronti visivi, mappe a colori, analisi statistiche e report automatici che rendono più facile identificare deviazioni e problemi di produzione.
Acquisendo dati di scansione 3D completi e accurati delle superfici di fusione in varie fasi di produzione, gli scanner 3D, utilizzati in combinazione con software come CAM2, consentono alle fonderie di semplificare la validazione degli strumenti, eseguire il controllo qualità, avviare l'analisi dei difetti ed eseguire il reverse engineering delle parti esistenti.
Che si tratti della costruzione di stampi, dell’ispezione di getti o del monitoraggio dell’usura, le soluzioni di misurazione 3D e il relativo software sono strumenti sempre più indispensabili per qualsiasi kit di metrologia.
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Grande potenziale. Risultati del mondo reale
Una delle maggiori sfide che i produttori devono affrontare quando lavorano con componenti fusi o forgiati è garantire che vi sia abbastanza materiale dove serve prima che inizi la lavorazione meccanica.
I più recenti miglioramenti per l'ispezione di CAM2 offrono agli utenti la sicurezza di posizionare, analizzare e convalidare digitalmente le fusioni prima di eseguire un solo taglio.
Tre importanti aggiornamenti
I vantaggi di farlo sono chiari: riduzione degli scarti, prevenzione dei guasti di lavorazione, processi decisionali più rapidi e basati sui dati e rapporti di ispezione completamente tracciabili.
- Mappatura a colori avanzata
- Analisi della sezione trasversale
- Una funzione di allineamento intelligente
Mappatura a colori avanzata
Advanced Color Mapping offre una visualizzazione migliorata delle deviazioni con strumenti flessibili di mappatura a colori.
Lo fa creando molteplici mappe a colori mediante diversi allineamenti, consentendo agli utenti di effettuare confronti con il CAD completo o con superfici selezionate, applicare singole tolleranze di superficie a ciascuna mappa a colori e creare schemi di colori personalizzabili, incluse soglie passa/non passa.
Combinata con approfondimenti e reporting chiari e intuitivi sulle deviazioni, la caratteristica consente diversi benefit, tra cui un'identificazione più rapida delle aree problematiche e il confronto diretto tra scenari.
In questo modo, gli operatori di fonderia possono trasformare dati complessi in decisioni più rapidamente, il tutto migliorando la comunicazione e riducendo l'ambiguità delle attività.
Analisi della sezione trasversale
Un'analisi della sezione trasversale esamina la forma di una fusione osservando un taglio o una sezione della parte. Ciò rivela la geometria interna dello stampo, gli spessori delle pareti, le transizioni, le nervature, le cavità e altre caratteristiche non visibili dall'esterno.
L'ultimo aggiornamento delle caratteristiche include strumenti avanzati per creare e analizzare queste sezioni trasversali senza dover tagliare fisicamente la parte. In questo modo, gli utenti possono estrarre la geometria reale dalle scansioni effettuate, calcolando al contempo le caratteristiche teoriche nel software.
Grazie a informazioni utili sull'interno delle parti, gli operatori di fonderia possono convalidare le dimensioni critiche rispetto all'intento di progettazione, eseguire ispezioni più approfondite e generare misurazioni accurate e pronte per i report.
Allineamento intelligente
Smart Alignment è una capacità avanzata di allineamento tra nuvola di punti e CAD che allinea componenti complessi e distribuisce il materiale in eccesso attorno al modello CAD nominale.
La funzionalità avanzata di allineamento per adattamento è studiata per offrire un allineamento più robusto e affidabile per componenti complessi e simmetrici. Ciò consente agli utenti di eseguire più allineamenti in parallelo utilizzando diversi algoritmi e set di parametri, selezionare automaticamente il risultato ottimale mediante valutazioni statistiche ed euristiche, e rilevare e compensare la simmetria per ridurre il rischio di disallineamento.
CAM2 lungo tutto il processo di produzione
Come sanno gli operatori di fonderia, la colata di metalli è un processo articolato in più fasi e orientato ai dettagli, che inizia con la realizzazione di modelli, strumenti e stampi.
C’è anche:
- Verifica del prototipo, ispezione primo articolo e controllo qualità
- Prestazioni e ottimizzazione della fusione
- Analisi dei guasti e monitoraggio dell'usura
- Ingegneria inversa
Come indicato in precedenza, CAM2 è molto più di un semplice software di ispezione. Al contrario, combinando dati di scansione, modelli CAD, risultati dell'ispezione dimensionale e strumenti di reporting all'interno di un unico ambiente, il software aiuta le fonderie a prendere decisioni più rapide e informate, migliorando al contempo la comunicazione tra i team di ingegneria, strumenti, qualità e produzione.
Applicazioni per la fonderia in primo piano
Come per qualsiasi processo di produzione, l'integrazione dell'ispezione 3D nelle fasi chiave della produzione consente numerosi vantaggi a valle. Per le fonderie, questo si traduce in una maggiore sicurezza che i getti siano stati prodotti correttamente, contengano materiale adeguato per le operazioni a valle (inclusa la lavorazione meccanica) e siano pronti per avanzare nella produzione con un rischio minimo di costosi problemi di qualità.
Realizzazione di modelli, strumenti e stampi
Nelle applicazioni di realizzazione di modelli, strumenti e stampi, CAM2 consente alle fonderie di confrontare direttamente modelli fisici, stampi e strumenti con i relativi progetti CAD. Le mappe di deviazione del colore e le analisi da parte a CAD forniscono una rappresentazione visiva intuitiva di dove il materiale è in eccesso, insufficiente o fuori tolleranza.
Verifica prototipi, ispezione primo articolo e controllo qualità
Per la verifica dei prototipi, l'ispezione del primo articolo e il controllo qualità continuo, CAM2 semplifica la convalida dimensionale acquisendo i dati di misurazione e generando automaticamente rapporti di ispezione. Le fonderie possono verificare che i getti prototipali soddisfino l'intento di progettazione prima di passare alla produzione, mentre le ispezioni primo articolo stabiliscono una baseline di qualità documentata.
Ottimizzazione delle prestazioni e dei processi
CAM2 supporta inoltre le prestazioni di colata e l'ottimizzazione dei processi (CPPO), aiutando i team a identificare le tendenze tra più ispezioni. Analizzando i dati dimensionali nel tempo, le fonderie possono individuare problemi ricorrenti legati al ritiro, al movimento degli stampi, al deterioramento degli strumenti o alla variabilità del processo.
Rilevamento dei difetti
Quando si esaminano i difetti, i dati storici di ispezione possono essere confrontati con scansioni precedenti e modelli CAD per individuare con precisione quando e dove si sono verificate le variazioni dimensionali. In questo modo è più semplice determinare le cause principali, sia che derivino dall'usura degli strumenti, dalla deriva del processo o dalla deformazione dei componenti durante il servizio. Report visivi dettagliati aiutano le parti interessate a comprendere chiaramente i risultati e ad attuare azioni correttive.
Ingegneria inversa
Infine, le capacità di ingegneria inversa di CAM2 estendono ulteriormente il valore dei dati di misurazione raccolti. Modelli legacy, strumenti usurati o pezzi fusi fisici possono essere digitalizzati in modelli 3D accurati, preservando la geometria critica e accelerando le attività di riprogettazione. Trasformando i dati di scansione in risorse digitali utilizzabili, le fonderie possono modernizzare gli strumenti più datati, migliorare la documentazione e creare una base per il miglioramento continuo dei processi.
Soluzioni di misurazione 3D: più di semplici strumenti di misurazione
Dall'accelerazione delle ispezioni primo articolo alla garanzia di tolleranze più rigorose nella convalida finale dei getti, il software di analisi e visualizzazione delle misurazioni 3D, insieme all'hardware per l'acquisizione dati, è diventato una tecnologia complementare essenziale. Riducendo i tempi di ispezione e migliorando la qualità dei getti, le fonderie possono semplificare i propri processi, individuare tempestivamente i difetti e ridurre al minimo le costose rilavorazioni.
Oltre all'ispezione, la versatilità del software di misurazione 3D si estende all'intero processo di produzione, rendendolo un investimento ad alto valore con un notevole ritorno. Con applicazioni così variegate, CAM2 è sempre più un'applicazione indispensabile, che guida l'industria della fonderia verso una maggiore efficienza, una maggiore precisione e una competitività agile in un mondo sempre più competitivo.