IMTS 2018: Cómo la innovación en metrología impulsa calidad superior de piezas

En el IMTS de este año, la calidad de piezas, el uso de datos y la precisión de métricas obtienen un protagonismo y un foco. Hablamos con el Dr. Erik Novak de 4D Technology, quien presentará en una sesión de conferencia de IMTS 2018 sobre medición.

La metrología es importante para incorporar en su plan de calidad. La metrología ayuda a determinar si un defecto es cosmético o funcional, si la pieza puede repararse o si debe rechazarse, y para tomar una "decisión de disposición".

"En casi cualquier industria, pero particularmente en aviación, la necesidad de mejor metrología de superficie está siendo impulsada por varios frentes diferentes", dice el Dr. Erik Novak, director de desarrollo de negocio para 4D Technology Corp. "Los clientes ahora exigen piezas y productos más duraderos y de mejor rendimiento, por ejemplo, para cumplir con estándares de kilometraje crecientes".

Según Novak, si no puede medirlo, esencialmente no puede fabricarlo en la sociedad moderna de hoy.

"Los planos de piezas incluirán especificaciones de ancho, largo y profundidad para rayones, muescas y abolladuras, y también incluirán especificaciones sobre profundidad máxima de picaduras, si es algo que podría tener marcas o porosidad", dice Novak.

"Típicamente, cada pieza con un defecto o falla visible será medida", dice.

"En piezas de máquinas industriales, hablamos con muchos talleres que tienen piezas rechazadas por problemas cosméticos, incluso si es una pieza de máquina compleja de medio millón de dólares, porque no sabe si es solo un rayón o si hay una grieta debajo", dice.

---

Manténgase al día con todo lo relacionado con IMTS aquí mismo.

---

Técnicas actuales de control de calidad: Comparación visual y comprobaciones con esclerómetro

"A pesar de la existencia de sistemas de metrología cuantitativa por más de medio siglo, las formas más comunes de calificar piezas en la planta aún involucran ojos y uñas", dice Novak. "La gente usará una placa de comparación para mirar una pieza y determinar visualmente que un rayón mide, digamos, 50 micras de largo o 1 micro pulgada de profundidad".

Otro método común para determinar el tamaño de una picadura o ranura es simplemente pasar la uña a través del defecto para una sensación más táctil, lo cual puede ser altamente subjetivo y variar de persona a persona. Para una precisión algo mayor, esclerómetros esféricos de diferentes diámetros pueden rasparse a través de una grieta, para determinar qué sonda de tamaño encaja en el defecto.

"Cuando las empresas han hecho estudios de calibre para ver qué tan bien esos métodos realmente les ayudan a disponer de piezas, encontraron que son poco mejores que conjeturas y ciertamente no están a la altura de las tolerancias colocadas en los planos de piezas de hoy", dice Novak.

"Particularmente para cosas como aeroespacial, automotriz y médica, un inspector siempre errará por el lado de la precaución y rechazará o retrabajará una pieza, en lugar de arriesgarse a que avance con un defecto", dice. "Como resultado, los talleres están rechazando literalmente millones de dólares en piezas buenas cada año porque no tienen una forma confiable de cuantificarlas".

Laboratorios de metrología

Algunos fabricantes invierten en laboratorios de metrología controlados por temperatura y vibración, que contienen sistemas basados en microscopio que pueden proporcionar los datos tridimensionales necesarios para tomar buenas disposiciones de piezas.

"Estos laboratorios de metrología tienen la resolución requerida, pero no tienen facilidad de uso", dice Novak. "Debido a toda esa sofisticación, estos son usualmente sistemas de tamaño de escritorio grande que no pueden moverse a la planta, y otro desafío es que una pieza grande de 8 pies no cabe bajo un microscopio", dice.

Medir un rayón o defecto en una pieza tan grande requiere hacer un molde de impresión del defecto, llevarlo al laboratorio y medirlo bajo el microscopio.

"El laboratorio de metrología podría tomar una o dos semanas para obtener un resultado, e incluso entonces está sujeto a qué tan bien funcionó la replicación y otros factores", dice Novak. "Estos sistemas son costosos, difíciles de usar, y a menudo requieren alguien con título universitario o superior para operar, así que no son amigables para usar en una línea de producción o en una instalación de reparación que necesita procesar piezas rápidamente".

Los sistemas de metrología basados en laboratorio tienen resolución extremadamente alta, lo cual es importante para mediciones en escala nanométrica, por ejemplo, en la industria de semiconductores. Para trabajo típico de taller de máquinas, sin embargo, una herramienta de medición tridimensional de mano que se pueda usar en la planta proporciona dos micrómetros de resolución, lo cual es suficiente para determinar instantáneamente si la pieza pasa o falla.

"Cualquier retraso solo atrasa todo", dice Novak. "Y por supuesto, con las tendencias modernas de la industria, los fabricantes están bajo presión continua para reducir tiempo donde puedan en el proceso".

Novak presenta "Mediciones tridimensionales en planta para mejorar el rendimiento" el jueves 13 de septiembre, en las sesiones de conferencia de IMTS 2018. Se requiere registro.

Otras sesiones de conferencia de IMTS 2018 sobre metrología incluyen:

Martes, 11 de septiembre:

"Cómo la 'Metrología Walk-Up' ofrece versatilidad QC desde mediciones manuales de una característica hasta pruebas semi-automatizadas multidimensionales" por Mark G. Arenal, gerente general, Starrett Kinemetric Engineering

"Uniendo todo: El impacto crucial de la trazabilidad en el IIOT" por Dave Sweet, presidente, MECCO

Miércoles, 12 de septiembre:

"Digitalización en la fabricación de máquinas herramienta – Está más cerca de lo que piensa" por Ramona Schindler, gerente de desarrollo de negocio, Ramona Schindler

¿Cómo evalúa su taller la calidad y precisión de las piezas? Comparta sus historias.