A tökéletes alkatrészek megépítéséhez vezető út veszélyes lehet. Gyártási hibák a gyártási folyamat során bármikor előfordulhatnak, még akkor is, ha az öntőformát, a présszerszámot vagy a befogókészüléket a CAD-modell szerint tervezték. Egyes jelenségek befolyásolják a szerszámgépeket, problémákat és tökéletlenségeket okozva az alkatrészeken. Ebből következően a legyártott alkatrészek nem felelnek meg a műszaki követelményeknek. Kiigazításokra és iterációkra van szükség annak biztosítására, hogy a szerszámok és formák, még ha megfelelnek is a névleges modelljüknek, olyan alkatrészeket állítsanak elő, amelyek megfelelnek az ellenőrzési szabványoknak és a vásárlói igényeknek. A minőség-ellenőrzésnek ezt biztosítania kell, miközben minimalizálja az ellenőrzési időt, és a nem megfelelő alkatrészekkel kapcsolatos gyártási költségeket.
A cikk célja, hogy bemutassa a termékhibákhoz vezető különféle gyártási kihívásokat, és rávilágítson arra, hogy a 3D szkennelési technológia hogyan teszi lehetővé több jellemző és alkatrész ellenőrzését. Azt is leírja, hogy a minőségellenőrzési vezetők hogyan csökkenthetik az ellenőrzési időt és csökkenthetik a selejtekkel kapcsolatos gyártási költségeket. A cél természetesen a gyártási hibák felderítésének javítása és jobb minőségű alkatrészek előállítása – az előírásoknak megfelelően és a tűréshatárokon belül.
Gyártási hibák: a leggyakoribb okok
Az ipari környezet valósága eltér a CAD modellekben bemutatott elmélettől. Az alkatrészek gyártása során több előre nem látható jelenség is szerepet játszik. Mivel a fémfúzió összetett jelenség, a gyártási folyamat nem egy lineáris és megismételhető utat követ a formától a végső alkatrészig. A préselés után a darab visszarugózása, a kompozit anyagból készült forma építése során fellépő zsugorodás, vagy két elem egymáshoz hegesztésekor fellépő hőerők további jó példái az előre nem látható jelenségekre, amelyek befolyásolhatják a szerszámok pontosságát. Nehezen irányítható, ezek a jelenségek lehetetlenné teszik a végeredmény előrejelzését, mielőtt az alkatrészeket kézbe kapnák.
A szerszámozás kezdetben az elméleti modell szerint épül fel, amelyet a műszaki követelményeknek megfelelően legyártott alkatrészek létrehozására fejlesztettek ki. Az iparban azonban a fenti jelenségek zavarják a fröccsöntött vagy sajtolt alkatrészeket. Ennek eredményeként az alkatrészek nem felelnek meg a műszaki követelményeknek, és be kell állítani, javítani és módosítani kell, hogy megfeleljenek a minőségi ellenőrzéseknek.
Hibák besorolása
A hibákat négy fő kategóriába sorolhatjuk:
- Gyártási hibák (az alkatrész nem felel meg a követelményeknek)
- Összeszerelési hibák (az alkatrész nincs megfelelően összeszerelve)
- Az alapanyaggal kapcsolatos hibák (pl.: nem megfelelő típusú acél, amely többé-kevésbé visszarugózást okoz, rossz felületi minőség stb.)
- Az alkatrészek vagy alkatrészek általános kopásával kapcsolatos hibák (pl.: öntési sorja)Ezen kategóriák mindegyikében több ok is lehetséges. Kétségtelenül az emberi hiba a legaktuálisabb.
A legjobb módszer a termékhibák észlelésére
Amikor az előre nem látható jelenségek megváltoztatják a gyártott alkatrészeket, egy iteratív minőségellenőrzési folyamat indul el. A legjobb módszer az alkatrész megmunkálása a szerszám beállítása előtt. Pontosabban ez a módszer magában foglalja egy alkatrész előállítását, minőségellenőrző berendezéssel és ellenőrző szoftverrel történő mérését, valamint az alkatrész és a CAD modell közötti eltérések elemzését. Ezért, ha egy helyen hiányzó (vagy többlet) mm-t észlelünk, akkor a megfelelő felületre megyünk a öntőformán, a présszerszámon vagy a befogókészüléken csiszolni vagy anyagot hozzáadni. Az iteráció tehát a legyártott alkatrész mérése után a szerszámon történik.
A művelet befejezése után újraindítjuk a gyártási folyamatot, hogy új alkatrészt állítsunk elő, amelyet ismét megmérünk, hogy ellenőrizzük a fennmaradó eltéréseket. Ez az iteratív folyamat úkra és újra folytatódik, amíg meg nem kapjuk a kívánt alkatrészt (azaz amikor a gyártott alkatrész megfelel a CAD modellnek).
A legjobb megoldás a kevesebb hibával rendelkező alkatrészek építésére
Ez az iteratív minőség-ellenőrzési folyamat gyors mérőberendezést igényel, amely azonnal megadja a teljes méretinformációt a következő alkatrész késedelem nélküli elkészítéséhez. A mérőeszköznek hordozhatónak is kell lennie, hogy az alkatrészeket közvetlenül a gyártási környezetben, műhelyben mérhesse. Így már nem kell az alkatrészeket a koordináta-mérőgéphez (CMM) ki- és beszállítani, így értékes időt takarít meg, és több ellenőrzést tesz lehetővé. A mérőeszköznek könnyen kezelhetőnek kell lennie, Go/No-Go funkcióval, amely lehetővé teszi a kezelők számára, hogy gyorsan kiértékeljék a méretméréseket, és könnyen azonosítsák azokat az alkatrészeket, amelyek nem felelnek meg a szükséges tűréseknek. Végezetül, képesnek kell lennie mérettől függetlenül különböző felületű, geometriájú és reflexitású darabok mérését felület-előkészítés, porozás, mattítás nélkül.
A 3D szkennelési technológia gyorsaságával, hordozhatóságával és sokoldalúságával megfelel ezeknek a követelményeknek, lehetővé téve a gyártási és minőségügyi csapatok számára az alkatrészek ellenőrzését és a hibák észlelését – különösen az első és a második kategóriába tartozókat. Valójában a 3D szkennerek csökkentik az emberi hatást a gyártási folyamatokban a szemrevételezés vagy a kézi eszközök használatának csökkentésével. Hasznosak az alkatrészek kopásának mérésében is, vagyis annak megállapításában, hogy mikor kell szerszámot vagy öntőformát cserélni.
A 3D szkennelés előnyei: jobb alkatrészminőség optimalizált ellenőrzési idővel
Hatékonyabb ellenőrzés
Amikor a minőségellenőrzés gyártási hibákat észlel (vagyis, ha a gyártott alkatrészek nem felelnek meg a műszaki követelményeknek), a vállalat vizsgálati módba kerül, ami stresszt és bizonytalanságot okozhat. A 3D szkenneléssel azonban a minőségügyi csapat további késedelem nélkül beavatkozhat, és rengeteg adat gyors beolvasásával és közvetlenül a gyártásban történő vizsgálattal megtalálhatja a kiváltó okot.
Több alkatrész és jellemző átvizsgálva
Mivel a 3D szkennelési technológia gyorsabb és több adatot gyűjt, mint a CMM, több alkatrészt képes mérni, vagy több jellemzőt részletesebb információkkal ellenőrizni. Így a vezetők jobb döntéseket hozhatnak a gyártási folyamatok optimalizálása érdekében. Ezen túlmenően azáltal, hogy az alkatrészeket közvetlenül a gyártási környezetben mérik anélkül, hogy a metrológiai laborba hoznák és vinnék őket, a minőségügyi csapat időt takarít meg, amely még több vizsgálandó darab ellenőrzésére fordítható.
Optimalizált iterációs folyamat visszamodellezéssel
Amint a tanúsított szerszámok a műszaki követelményeknek megfelelően gyártják a legyártott alkatrészeket, a formát, a szerszámot vagy a befogókészüléket vissza lehet szkennelni visszamodellezés céljából. Így, ha a szerszám elhasználódik, és újat kell készíteni, akkor a következő gyártási folyamathoz nem használjuk a névleges modellt. Ehelyett közvetlenül abból a modellből dolgozhatunk, amely az alkatrészeket az ellenőrzési szabványokon belül építi fel. Így a kezdeti iterációs folyamat optimalizálva van a jövőbeli gyártásokhoz.
Még a legjobb gyártók számára is elkerülhetetlenek a termékhibák
A gyártás során bármikor előfordulhatnak előre nem látható jelenségek. Mivel ezek a jelenségek váratlan visszarugózást vagy zsugorodást okozhatnak, beállításra van szükség annak biztosítására, hogy a szerszámozás még akkor is, ha megfelel a névleges modellnek, jó alkatrészeket állítson elő, amelyek megfelelnek a vevői igényeknek. Következésképpen a minőségügyi csapatoknak megfelelő mérőberendezéssel kell rendelkezniük a hibák gyors észleléséhez és kijavításához.
A 3D szkennelés megkönnyíti ezeket a szükséges iterációkat. Sebességének, hordozhatóságának és sokoldalúságának köszönhetően hatékony alternatívája a CMM-nek, amely elérhető marad a kritikus és végső ellenőrzésekhez. Ezenkívül a 3D szkennelés lehetőséget kínál a jó alkatrészeket előállító szerszámok visszafejtésére, több minőségellenőrzés elvégzésére, valamint a bármikor előforduló váratlan problémák gyors kijavítására.
Összefoglalva: a hordozható 3D szkennelő rendszerek több információval látják el a gyártást és lehetővé teszik a minőségellenőrök számára, hogy több alkatrészt és jellemzőt gyorsabban mérjenek. A 3D szkennerek nemcsak a CMM-idő(kapacítás) felszabadításában segítenek, hanem garantálják az ellenőrzési idő és a gyártási költségek minimalizálását is, ami jobb minőségű alkatrészeket eredményez.
