Tạo mẫu nhanh hơn với máy quét 3D GOM

Tạo mẫu nhanh hơn với máy quét 3D GOM

Thứ hai - 26/11/2018 23:53

Địa điểm: Bang Spechtsbrunn, nước Đức
Hệ thống GOM: Máy ATOS Capsule
Phần mềm GOM: ATOS Professional, GOM Inspect Professional 
Lĩnh vực hoạt động của công ty: Thiết kế, tạo mẫu nhanh và gia công phay.

gom fast prototyping 1

Công ty Thuringian Seifferth GmbH sản xuất khuôn ép nhựa và tạo mẫu nhanh chất lượng sản phẩm từ 500 sản phẩm nhựa khác nhau với 20 nhân viên, chủ yếu phục vụ cho ngành công nghiệp ô tô và các ngành y tế, chế biến thủy tinh. Yêu cầu về độ chính xác đối với các khuôn chi tiết này rất nghiêm ngặt: chỉ cần sai lệch vài phần trăm milimet so với giá trị danh nghĩa thì không đủ tiêu chuẩn để sản xuất.

Máy quét 3D thay thế các quy trình đo lường tiếp xúc, “Trong quá khứ, chúng tôi hài lòng với việc ủy thác một nhà cung cấp dịch vụ để đo lường các nguyên mẫu bằng phương thức đo chạm, nhưng trong những năm qua chúng tôi lại trở lên ngày càng ít hài lòng hơn với quy trình này. Ulrich Seifferth – Giám đốc quản lí của Seifferth GmbH nói. “Một mặt, chúng tôi bị phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ, mặt khác chúng tôi thấy mật độ thông tin thu được thông qua việc đo lường tiếp xúc ngày càng không đủ. Cuối cùng thì, bạn biết được một số điểm ăn khớp nào đó. Nhưng phần còn lại thì sao?”

Vì vậy, chúng tôi nảy sinh ý tưởng đầu tư vào máy đo riêng có thể ghi lại toàn bộ bề mặt linh kiện ở một mức độ chính xác rất cao. Vào cuối năm 2016, ông đã lựa chọn mua máy quét chính xác ATOS Capsule do GOM sản xuất. Lúc đầu, chỉ có nguyên mẫu được tạo ra được kiểm tra với máy quét. Nhưng ngay sau đó, chúng tôi có thể thấy tiềm năng chưa được khai thác của máy ATOS Capsule. Hê thống có thể được sử dụng linh hoạt và độc lập. Seifferth hỏi: “Tại sao không quét cả các công cụ, để loại bỏ sớm bất kì nguồn gây lỗi nào trong quá trình sản xuất?” Ngày nay, ATOS Capsule được sử dụng trong tất cả các giai đoạn của quá trình sản xuất. “Chúng tôi quét tất cả mọi thứ mà chúng tôi tạo ra, bất kể vật liệu nào: các chi tiết phay riêng biệt từ chế tạo khuôn, công cụ chèn, đôi khi trực tiếp trên máy, cũng như các nguyên mẫu nhựa thực tế

Kết luận chuẩn xác: 

ATOS Capsule phù hợp tối ưu với mẫu được sản xuất bởi Seifferth, là những chi tiết có đường nét phức tạp, dung sai hẹp và bề mặt khó tiếp xúc. Các cảm biến hiệu suất cao trong máy quét ghi lại tới 12 triệu điểm đo độc lập trong vòng 1-2 giây mà không cần tiếp xúc, do đó máy quét có thể cho thấy độ lệch nhỏ nhất so với giá trị danh nghĩa. Ulrich Seifferth tin rằng “Chất lượng ghi hình của máy quét rất cao, so với đối thủ cạnh tranh của nó.” Trước khi mua ATOS Capsule, chúng tôi đã đánh giá hệ thống bằng các giải pháp được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ khác. ATOS Capsule đã dành được niềm tin của chúng tôi với chất lượng tốt hơn đáng kể của lưới đa giác được tạo ra.

gom fast prototyping

Máy ATOS Capsule được sử dụng trong quá trình sản xuất để kiểm tra các công cụ

Ngay cả đối với các công cụ chèn với bề mặt có độ bóng cao, máy quét 3D của GOM có thể dựa trên nguyên tắc của máy quét Triple đảm bảo mật độ dữ liệu cao mà không bị trục trặc, mặc dù bị phản chiếu. Công nghệ ánh sáng xanh tích hợp đảm bảo rằng mọi ánh sáng môi trường làm gián đoạn quá trình quét được lọc ra trong quá trình thu nhận hình ảnh. Các nguồn ánh sáng mạnh đến mức ngay cả trên những dữ liệu đo bề mặt sần sùi cũng có thể bắt được.

gom fast prototyping 3 jpg

Công cụ chèn khi nhìn gần
 

Nhằm mục tiêu tối ưu hóa thay vì mất thời gian thử nghiệm. Ngày nay, ATOS Capsule là một thành phần không thể tách rời của chiến lược tối ưu hóa sản xuất toàn diện tại Seifferth, nơi tập trung vào độ chính xác trong tất cả các giai đoạn của quy trình. “Việc ép nhựa các chi tiết sử dụng nhựa công nghệ cao là cực kì cần thiết. Giám đốc quản lí Ulrich Seifferth giải thích. “Thông số quyết định liệu bộ phận đó liệu cuối cùng có hoàn hảo không.” Chúng tôi thường làm việc với nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao theo quy tắc riêng của nó trong quá trình xử lí và yêu cầu thiết bị đặc biệt: Bao gồm polyamide gia cố sợi thủy tinh, PPS GF 40 hoặc một vài loại polyamides có nhiệt độ hoạt động rất cao, thậm chí có thể thay thế được kim loại. Kiến thức về cách xử lý mỗi loại vật liệu phải được tích hợp ngay cả khi thiết kế các công cụ.

gom fast prototyping 4Việc xem xét kĩ lưỡng bắt đầu trong quá trình tham vấn ban đầu với khách hàng. Công cụ  có thể chịu tải và chịu nhiệt độ ở điểm nào? Độ dày tường có đạt được yêu cầu không? Vật liệu nào là tốt nhất cho mục đích dự định. Seifferth và nhóm của ông đã đưa tất cả các chi tiết vào thực nghiệm. “Sau đó, chúng tôi bắt đầu thiết kế công cụ chèn và tạo hình vào các cấu trúc gốc. Chúng tôi xác nhận thiết kế với điểm ép phun và hệ thống làm mát khuôn bằng cách sử dụng mô hình mô phỏng ép phun. Thông tin về hiệu suất này thể hiện điểm nóng chảy và điểm cong vênh cần có. Công cụ hầu như được tối ưu hóa cho đến khi vừa khớp tất cả các trục khớp nối. Điều này giảm thiểu việc sửa lại công cụ số lượng lớn.

Làm khuôn: Space Puzzle Molding số hóa vật thể với nhiều cấp độ

Tuy nhiên, công cụ này không thể vượt qua việc kiểm tra phù hợp trên giấy, nó phải được sản xuất hoàn thiện. “Thiết kế là bản thiết kế, còn sản xuất có thể khiến bản thiết kế bị sai. Nếu độ chính xác yêu cầu là 0.02mm cho chi tiết ép nhựa, công cụ phay còn phải hiển thị mức độ chính xác cao hơn. Đối với các đường nét phức tạp và nếu cần có 10 công cụ phay cho mỗi lần ghép, điều này có thể còn nhiều thách thức hơn nữa.

Seifferth dựa vào Space Puzzle Molding trong làm khuôn, trong đó công cụ lớn từ 400 đến 600 mm được lắp ráp từ nhiều bộ phận nhỏ lẻ. Với bộ phương pháp tạo mẫu này, các thay đổi đối với nguyên mẫu hoặc công cụ có thể được triển khai đặc biệt nhanh chóng hoặc hiệu quả về chi phí., bởi vì chỉ các bộ phận liên quan mới cần phải được làm lại thay vì phải thay thế toàn bộ khuôn. 

ATOS Capsule được sử dụng trong một gom fast prototyping 5vài bước ở đây: Đầu tiên, Seifferth số hóa từng bộ phận phay được làm bằng nhôm, thép hoặc thép cường lực, sẽ được tích hợp vào công cụ sau này. Đây là cách mà nhóm thu thập thông tin chất lượng chi tiết trước khi toàn bộ khuôn được tạo ra và các lỗi trong các  từng chi tiết đơn tránh việc tạo ra lỗi tổng thể không thể chấp nhận được. Việc so sánh giữa số liệu thực tế và danh nghĩa cung cấp thông tin về việc liệu có cần hoặc tại điểm nào mà chi tiết phay phải được làm lại. Sau đó nhóm của Seifferth lắp ráp các công cụ và kiểm tra độ chính xác của kích thước và chất lượng bề mặt của công cụ một lần nữa bằng cách sử dụng máy quét, Sau đó, kiểm tra chức năng của công cụ trong điều kiện gần với thực tế. Ở đây máy quét cũng được sử dụng. Thực sự là những nhân viên của tôi đã đưa ra ý tưởng này. Ulrich Seifferth nói rằng: “Tôi có một đội ngũ thực sự tuyệt vời, luôn tìm kiếm cơ hội để cải thiện. Họ thích làm việc với máy quét vì nó dễ vận hành. Vì vậy, họ sử dụng nó hết mức có thể như một sự trợ giúp.” 

Sử dụng phép đo hàng loạt trong chuỗi sản xuất

Tại Seifferth, chuỗi sản xuất bao gồm từ 50 – 7000 chi tiết, và không ai muốn hoạt động mà không có máy quét. “Một mặt, chúng tôi đo ngẫu nhiên các chi tiết để kiểm tra độ co ngót và cong vênh so với giá trị trên danh nghĩa. Mặt khác, chúng tôi cũng kiểm tra độ hao mòn của công cụ trong quá trình sản xuất. Mới đây, chúng tôi đã trải qua một trường hợp như vậy. 

Chúng tôi sản xuất một chi tiết làm bằng nhựa gia cố sợi thủy tinh, lúc đầu dường như không dễ thấy, nhưng nó đóng một vai trò quan trọng trong sự đồng tâm khi hoạt động giống như một khuôn mẫu. Nó có một lỗ khoan phải ăn khớp một cách chính xác. Để đảm bảo độ chính xác về kích thước, chúng tôi đã lấy một chi tiết khi được dùng sản xuất liên tục 3 lần một giờ, quét từ bên trong và bên ngoài và so sánh giá trị trên danh nghĩa với giá trị thực tế. Sau đó khách hàng này hỏi tôi: “Mr. Seifferth, có bao nhiêu chi tiết có thể được sản xuất trước khi công cụ quá mòn đến nỗi lỗ khoan không còn phù hợp nũa?” GRP có ảnh hưởng làm mài mòn, vì vậy chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi công cụ bị hao mòn. Thực sự là thời điểm này chúng tôi chỉ phỏng đoán thôi trước khi mua máy quét. Bây giờ, chúng tôi có thể đưa ra cho khách hàng một câu trả lời rõ ràng dựa trên các kiểm chứng rõ ràng. Lỗ khoan của chi tiết nhựa nói tới ở trên được tạo ra bằng chốt đồng. Chúng tôi kiểm tra nó định kì cho sự hao mòn bằng cách sử dụng máy quét. Cuối cùng tôi có thể nói với khách hàng rằng Tỉ lệ sản lượng trước khi chốt đồng hao mòn hết được tính chi phí ở khoảng X chi tiết sản xuất. Dữ liệu quý báu mà chúng tôi thu được từ máy quét đảm bảo rằng chúng tôi có trước được một lượng thông tin khổng lồ. Quy trình sản xuất dễ lên kế hoạch hơn nhiều đối với chúng tôi cũng như khách hàng.

Ít vòng điều chỉnh hơn, có được nguyên mẫu nhanh hơn, thời hạn cố định.

Bằng cách sử dụng máy ATOS Capsule, Seifferth có thể hợp lí hóa quy trình sản xuất của mình ở mức độ cao. Trước đây, 4 đến 5 vòng điều chỉnh là cần thiết cho đến khi có được nguyên mẫu, bây giờ chỉ cần 2 đến 3 vòng là đủ. “Chúng tôi không chỉ có thể giao hàng nhanh hơn mà chúng tôi có thể đặt thời hạn cố định, ngay cả đối với các đơn hàng theo yêu cầu. Toàn bộ quá trình được tính toán. Chúng tôi biết chính xác những gì chúng tôi cần để sửa chữa trên công cụ để có được kết quả mong muốn. Thay vì chỉ có thể dự đoán mập mờ, bây giờ chúng tôi có thể tối ưu hóa các công cụ theo mục tiêu và dự đoán tuổi thọ của chúng. 

Tầm nhìn trong tương lai: Tự động hóa đo lường tại Seifferth GmbH, toàn bộ dây chuyền phay đã được tự động hóa: công ty tiếp tục sản xuất mà không có nhân viên trực đêm. Bây giờ, Seifferth đang lên kế hoạch tự động hóa phép đo xử lí đo ngay từ “Lô sản xuất số 1.” Chúng tôi đã bắt đầu thiết lập các tiêu chuẩn nội bộ để biến tầm nhìn này thành hiện thực càng sớm càng tốt. 

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Những tin cũ hơn

 
Back Top