Aseguramiento de calidad en los procesos de laminado de metales

Laminado de metales

Aseguramiento de calidad en los procesos de laminado de metales

Los sistemas ópticos de medición 3D de ZEISS se utilizan en los procesos de estampado, plegado, embutición, prensado y laminado para garantizar un control de calidad constante: Se utilizan para determinar las propiedades de los materiales. Ayudan a optimizar el diseño y la simulación de piezas y herramientas. Aceleran la prueba de las herramientas y la inspección del primer producto. Los sistemas ópticos de medición 3D también garantizan un control eficaz de la producción y el análisis del ensamblaje en serie.

Propiedades de los materiales

Propiedades de los materiales

El conocimiento de las propiedades de los materiales de una chapa metálica proporciona una base segura para el diseño adecuado de componentes, para desarrollar una herramienta funcional con buenas superficies efectivas y para una simulación realista.

Las propiedades realistas de los materiales son un requisito previo para la simulación fiable y la optimización de variantes de productos, disposición de herramientas y procesos de laminado.

El sistema ARAMIS ayuda a determinar estas propiedades de los materiales.

Diseño

Diseño

La digitalización 3D ayuda a generar rápidamente y utilizar con eficacia los datos CAD.

Las coordenadas 3D reales permiten la ingeniería inversa de modelos, piezas y herramientas. Para ello, la geometría 3D de estos objetos se escanea por completo y luego se transfiere a datos CAD mediante reconstrucción de superficies.

La inspección de piezas puede llevarse a cabo de forma eficaz. Durante el diseño, los datos CAD reciben directamente las características de inspección. En cuanto se fabrica una pieza, puede inspeccionarse inmediatamente.

Los sistemas de medición óptica proporcionan desviaciones de campo completo totalmente automatizadas entre las coordenadas 3D reales completas y los datos CAD.

Ingeniería inversa de modelos, piezas y herramientas

La adquisición de geometría de campo completo con ATOS permite la reconstrucción de superficies y la adaptación de geometrías de modelos, piezas y herramientas en los paquetes de software CAD existentes.

Planificación de inspecciones en modelos CAD

La inspección de las piezas puede planificarse ya durante el diseño. Es posible proporcionar los datos CAD con características de inspección. El software ATOS utiliza estos datos para realizar una inspección con sólo presionar un botón.

Simulación

Simulación

Los productos y procesos de fabricación se diseñan y optimizan con métodos de simulación numérica. Se supone que los resultados de estas simulaciones son lo más informativos posible.

Un factor importante para la simulación de los procesos de laminado de metales son las propiedades materiales del metal utilizado. Las propiedades del material influyen en el comportamiento de deformación de la pieza y, por lo tanto, en la precisión del cálculo de la simulación.

Con el sistema ARGUS, es posible comprobar y optimizar las simulaciones de laminado basándose en mediciones experimentales.

Fabricación de herramientas

Fabricación de herramientas

La tecnología de medición 3D industrial ayuda a afrontar muchos desafíos importantes relacionados con la fabricación y el uso de herramientas en el laminado de metales.

Algunas tareas de fabricación de herramientas pueden acelerarse considerablemente con sistemas de medición óptica. En la prueba de herramientas, éstas pueden evaluarse rápidamente para comprobar si funcionan correctamente. En el mantenimiento de herramientas, la metrología 3D es útil para aumentar la vida útil de las herramientas. Si se rompe una herramienta, se puede reparar rápidamente utilizando la tecnología de medición.

Los sistemas ATOS y ARAMIS digitalizan la herramienta y las piezas de prueba y crean valores precisos para las correcciones de la herramienta.

Fresado rápido y seguro de herramientas

Una herramienta de laminado fabricada a partir de una pieza en bruto moldeada puede fresarse más rápidamente si la pieza en bruto se digitaliza con el sistema ATOS. A partir de estos datos, el tiempo de funcionamiento de la máquina CNC puede reducirse hasta en un 50 %.

Prueba rápida de herramientas

Durante la prueba de herramientas, hay que comprobar si las piezas probadas cumplen los requisitos de diseño. Con el sistema ATOS, es posible escanear y analizar las piezas por completo.

Corrección de herramientas basada en datos ópticos de medición

La puesta a prueba de herramientas tiene como objetivo producir de forma iterativa una herramienta final lo más rápido posible para poder fabricar piezas correctas. Se pueden obtener valores precisos para las correcciones de la herramienta si la herramienta y las piezas de prueba se digitalizan con el sistema ATOS.

Archivo de herramientas publicadas

La herramienta se desvía de los datos de diseño si se modifica manualmente durante la fase de prueba de la herramienta. Con ayuda del sistema ATOS, los datos CAD pueden actualizarse mediante una reconstrucción de superficie.

Fresado por copiado basado en datos de medición 3D

Cuando hay que reemplazar herramientas rotas o se necesitan variantes de herramientas espejadas, las nuevas herramientas pueden fresarse directamente a partir de los datos STL sin una reconstrucción previa de la superficie. Para ello, la herramienta correspondiente puede digitalizarse rápidamente y sin complicaciones con el sistema ATOS.

Medición proactiva del desgaste

Las herramientas de desgaste producen piezas con geometrías defectuosas. Con el sistema ATOS, las herramientas pueden comprobarse periódicamente para detectar el desgaste crítico en una fase temprana y realizar el mantenimiento a tiempo.

Reparación selectiva y rápida de herramientas

En la reparación de herramientas, se suele tener que soldar material y reprocesar las herramientas de forma iterativa hasta que recuperan su forma correcta. El sistema ATOS ayuda a encontrar y reparar rápidamente las zonas desgastadas de la herramienta.

Reanudación más rápida de la producción tras un cambio de herramienta

Se suele utilizar una sola prensa de estampado para producir diferentes piezas. Para ello, hay que cambiar la herramienta de la prensa. Con el sistema ATOS, se garantiza que las piezas producidas tengan la geometría correcta después de cambiar una herramienta.

Optimización de los parámetros de la máquina

Si los parámetros que controlan la prensa de herramientas no están ajustados de forma óptima, pueden provocar una mala calidad de las piezas producidas. El sistema ARAMIS ayuda a identificar los movimientos incorrectos de la prensa durante el laminado.

Identificación rápida de los defectos del material causados por el laminado

La posibilidad de que se produzcan defectos de material críticos causados por el laminado debe eliminarse en la prueba de la herramienta. Los defectos visibles del material pueden detectarse rápidamente con el sistema ARGUS, de modo que la herramienta puede reprocesarse.

Inspección del primer producto

Inspección del primer producto

La inspección del primer producto es una prueba para examinar si la pieza producida cumple los requisitos definidos en las condiciones de producción en serie.

Para ello, se realiza una inspección completa del plan de medición, se miden las tolerancias de forma y posición y se comparan las desviaciones de campo completo de la pieza producida con su modelo CAD.

El sistema ATOS permite una inspección de campo completo del primer producto en 3D.

Inspección en serie

Inspección en serie

La tecnología de medición industrial 3D permite automatizar la inspección en serie y supervisar el proceso de producción.

En el control de calidad, los sistemas ópticos de medición se utilizan para comprobar las piezas durante la producción en serie. Estos sistemas de medición permiten un alto rendimiento y una elevada reproducibilidad de las mediciones.

Permiten realizar análisis de tendencias para garantizar la fiabilidad del proceso de producción. Esto implica controlar si el proceso de producción está cambiando y en qué medida.

Los sistemas ATOS combinados con un ATOS ScanBox permiten un alto rendimiento de piezas inspeccionadas en la producción en serie.

Control de calidad en la producción en serie

El control de calidad en la producción en serie tiene como objetivo controlar el proceso de producción y reducir los desechos. Con ATOS ScanBox, los procesos de inspección pueden automatizarse y estandarizarse.

Supervisión de los procesos de producción

En la producción en serie, la fiabilidad del proceso de producción debe garantizarse mediante una supervisión continua. Con el sistema ATOS, se puede controlar si la producción se desvía en el tiempo y cómo.

Análisis del ensamblaje

Análisis del ensamblaje

En el ensamblaje, las piezas individuales se analizan y se unen en conjuntos. Durante este proceso, las piezas producidas se comprueban para evaluar lo bien que encajan entre sí, lo bien que se pueden unir y cómo se comporta una sola pieza real en relación con el modelo nominal (CAD).

Normalmente, se utilizan fixturas muy complejas para realizar el análisis durante el ensamblaje.

Gracias al sistema ATOS, estos dispositivos ya no son necesarios y el ensamblaje puede comprobarse virtualmente.

Ensamblaje por virtualización

En el ensamblaje, las fixturas se usan para comprobar lo bien que encajan las distintas piezas para una instalación o lo bien que una sola pieza coincide con el modelo CAD. Con el sistema ATOS, el análisis del ensamblaje puede virtualizarse por completo.

Comprobación virtual del subensamble

En el análisis del ensamblaje, se utiliza un joint master jig para comprobar si las piezas individuales pueden unirse a un subensamble. El joint master jig resulta innecesario cuando se utiliza el sistema ATOS, ya que los análisis se realizan virtualmente.

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