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Los aditamentos de sujeción con localizadores impresos 3D y los calibradores modulares de RapidFit ofrecen mayores beneficios en la fabricación de autos.
La empresa RapidFit de Materialise Group, instaló una máquina CMM de brazo horizontal fabricada por LK Metrology en su subsidiaria de Derbyshire en el Reino Unido, el equipo es usado para inspección de la precisión de los calibradores y los aditamentos de sujeción que se fabrican para la industria automotriz.
RapidFit ha bajado los costos y tiempos de desarrollo al usar manufactura aditiva para fabricar localizadores de piezas de trabajo que se agregan a los aditamentos. Esta tecnología permite que la producción de autos se simplifique, mediante la fabricación de fixtures con funcionalidad mejorada y mejor repetibilidad.
A menudo, esto se consigue al incorporar elementos de sujeción o grapas con contornos de forma libre que tradicionalmente se fabrican por mecanizado, lo que resulta costoso en dinero y tiempo, además de provocar desperdicio de material. Otra posibilidad es incorporar mecanismos inteligentes de liberación rápida que no dañen el componente que sujetan. Se pueden imprimir elementos móviles como bisagras, así como componentes clips, pernos y agujeros.
Los plásticos de alta resistencia se usan para fabricar componentes, a veces con insertos de acero o "bushings". De manera alterna, las piezas se pueden imprimir 3D en polvo de fibra de aluminio o nylon, con altas propiedades mecánicas, mismos que después pueden ser mecanizados mediante fresado o taladrado en una precisión de ± 0.05 mm.
Los usuarios de estos aditamentos son fabricantes de piezas de plástico y material compuesto para autos, desde formas como carcazas de faros, piezas de lámina, chasises, tableros y defensas de autos. Pueden ser fabricantes como Audi o sus proveedores como Valeo.
Los tiempos menores de entrega de aditamentos desde la recepción a la orden es el resultado de no tener que programar una máquina de fresado para remover un 90 por ciento de material de una barra de aluminio, o invertir tiempo en hacer un modelo vaciado y maquinarlo. Los diseñadores tienen más tiempo para afinar los diseños y cumplir con sus fechas de entrega. Otra ventaja es que los localizadores y contornos están a la mitad de su peso de sus contrapartes maquinadas, siendo entonces más ligeros para dar mayor facilidad de operación.
Aluquick de la firma alemana Horst Witte, ofrece un alto nivel de modularidad en los elementos de sujeción para soportar los localizadores impresos 3D. El sistema permite una modificación sencilla al reemplazarlos, de manera que los aditamentos pueden ser reconfigurados para adaptarse a los cambios de diseño.
Los productos patentados y personalizados que provee RapidFit son de dos tipos. Los calibradores son para inspeccionar componentes automotrices después de fabricados para validad su exactitud, y los aditamentos de sujeción, soportan componentes conforme se fabrican en el vehículo y se miden usando CMM u otros dispositivos. Ambos tipos ofrecen un manejo de precisión dimensional, que es vital para la calidad del auto.
La precisión es crítica para los clientes de RapidFit.
Esto quiere decir que el control de calidad de los aditamentos es crucial. En las instalaciones de RapidFit en Leuven, hubo la necesidad por mayor precisión al checar la calibración de los fixtures, para lograrlo se adquirió una máquina tipo CMM de brazo horizontal modelo LK HC90, junto con el programa CAMIO 8 para programación y análisis en varios sensores. La capacidad en espacio de medición de CMM es de 4 x 1.6 x 1.6 mts, el equipo tiene unas guías de cerámica y rodamientos para su estabilidad y velocidad.
Se indexó un paquete de un cabezal Renishaw motorizado PH10-MQ con una probeta auto montable junto con un palpador TP200 y varias barras de extensión. El HC90 se alojaba en una sala de clima controlado en un solo turno.
“Los clientes del sector automotriz solo aceptan el resultado de las mediciones si confían en el equipo que las hace” comenta Stefan Roeding, gerente de marketing de RapidFit. “El nivel de precisión en inspección de la LK CMM es muy alto para piezas grandes, puede medir dos fixtures al mismo tiempo, lo que resulta en mayor productividad en la inspección. La instalación de la máquina ha sido un gran paso para garantizar la calidad de nuestros productos antes de la entrega y evitar reclamaciones. Cumple con todos los requisitos de nuestros clientes".
La programación offline maximiza el uso del CMM.
Un proyecto típico en RapidFit comienza con el cliente enviando el dibujo CAD del componente o aditamento, sus instrucciones y cómo debe sujetarse en la aplicación deseada. El fixture se construye virtualmente en CATIA y los localizadores 3D se ponen en el archivo STL para ser impresos en una de las máquinas de sinterizado.
Después de imprimir 3D los localizadores, se ensamblan en los elementos estándar y un programa de medición se crea en el programa CAMIO 8 offline para maximizar el uso en la inspección CMM. Como cada fixture es diferente, la facilidad de programación se basa en el CAD original lo cual es una ventaja critica.
El programa se transfiere a la LK HC90 y el ciclo de inspección se corre para verificar que las dimensiones de los fixtures estén en tolerancia. Si se necesitan cambios, los ingenieros modifican el aditamento y corren de nuevo el ciclo. Los programas de medición pueden cambiar en modo de aprendizaje si es necesario.
El tiempo de entrega de los aditamentos es de tres semanas o si la geometría es muy compleja puede irse a 6 semanas, al concluir se le invita al cliente al laboratorio para la firma de aceptación.
Recientemente se agregó el escáner LC15DX de Nikon Metrology para revisar los contornos de piezas de forma más rápida. Se intercambia en el cabezal con los palpadores, ambos se soportan en el software CAMIO 8. Esta tecnología ofrece el doble de resolución gracias a su visión de cámara óptica, se adecúa muy bien al control de calidad de aditamentos de piezas automotrices. Por lo tanto, está reemplazando rutinas de palpado que era lenta en el ciclo de medición que implican la recopilación de datos de forma libre.
Fuente: LK Metrology
