IMTS 2018: Hoe metrologie-innovatie superieure deeltkwaliteit drijft

Op dit jaar IMTS krijgen de deeltkwaliteit, het gebruik van data en de nauwkeurigheid van metrics een solo en een spotlight. We spraken met Dr. Erik Novak van 4D Technology, die zal presenteren op een IMTS 2018 conferentiesessie over meting.

Metrologie is belangrijk om in uw kwaliteitsplan te incorporeren. Metrologie helpt bepalen of een defect cosmetisch of functioneel is, of het onderdeel gerepareerd kan worden, of of het afgekeurd moet worden – en om een "dispositiebeslissing" te nemen.

"In bijna elke industrie, maar met name in de luchtvaart, wordt de behoefte aan betere oppervlaktemetrologie gedreven door een paar verschillende fronten," zegt Dr. Erik Novak, director of business development voor 4D Technology Corp. "Klanten eisen nu langer durende en beter presterende onderdelen en producten, bijvoorbeeld om stijgende kilometerstandaarden te halen."

Volgens Novak, als u het niet kunt meten, kunt u het essentieel niet fabriceren in de moderne samenleving van vandaag.

"Deeltekeningen zullen breedte, lengte en diepte specificaties voor krassen, nicken en deuken bevatten, en ze zullen ook specificaties op maximum putdiepte bevatten, als het iets is dat kuiltjes of porositeit kan hebben," zegt Novak.

"Typisch elk onderdeel met een zichtbare vlaw of defect zal gemeten worden," zegt hij.

"In industriële machine-onderdelen, praten we met veel winkels die onderdelen afgekeurd krijgen voor cosmetische issues – zelfs als het een half-miljoen-dollar complex machine-onderdeel is – omdat u niet weet of het gewoon een kras is of of er een kraak onder zit," zegt hij.

Blijf up-to-date over alles wat met IMTS te maken heeft, hier.

Huidige kwaliteitscontrole technieken: Visuele vergelijking en scribe checks

"Ondanks het bestaan van kwantitatieve metrologie-systemen voor meer dan een half eeuw nu, de meest voorkomende manieren om onderdelen op de werkvloer te kwalificeren, omvatten nog steeds oogballen en vingernagels," zegt Novak. "Mensen zullen een vergelijkingsplaat gebruiken om naar een onderdeel te kijken en visueel te bepalen dat een kras, zeg, 50 micron lang is of 1 micro inch diep."

Een andere veelvoorkomende methode om de grootte van een put of groef te bepalen, is simpelweg uw vingernagel over het defect te halen voor een meer tactiele gevoel, wat hoogst subjectief kan zijn en variëren van persoon tot persoon. Voor enigszins grotere nauwkeurigheid, kunnen bolvormige probe-scribes van verschillende diameters over een kraak worden geschraapt, om te bepalen welke grootte probe in het defect past.

"Wanneer bedrijven gauge-studies hebben gedaan om te zien hoe goed die methoden hen daadwerkelijk helpen om onderdelen te disposeren, vonden ze dat ze nauwelijks beter zijn dan gokwerk en zeker niet op de toleranties die op de huidige deeltekeningen staan," zegt Novak.

"Met name voor dingen zoals luchtvaart, auto en medisch, zal een inspector altijd op de veilige kant fouten en een onderdeel afkeuren of herwerken, in plaats van het risico te lopen dat het met een defect doorgaat," zegt hij. "Als gevolg wijzen winkels letterlijk miljoenen dollars aan goede onderdelen per jaar af omdat ze geen betrouwbare manier hebben om ze te kwantificeren."

Metrologie-labs

Sommige fabrikanten investeren in temperatuur- en trilling-gecontroleerde metrologie-labs, die microscopisch-gebaseerde systemen bevatten die de driedimensionale data kunnen leveren die nodig is om goede dispositiebeslissingen te maken.

"Deze metrologie-labs hebben de benodigde resolutie, maar ze hebben geen gebruiksgemak," zegt Novak. "Vanwege al die sophistication, zijn dit meestal grote bureaumaten-systemen die niet naar de werkvloer verplaatst kunnen worden, en een andere uitdaging is dat een groot 8-voet onderdeel niet onder een microscoop past," zegt hij.

Om een kras of defect in zo'n groot onderdeel te meten, vereist het maken van een afdrukmold van het defect, het meenemen naar de lab, en het meten onder de microscoop.

"De metrologie-lab kan eigenlijk een week of twee duren om een resultaat terug te krijgen, en zelfs dan is het onderhevig aan hoe goed de replicatie werkte en andere factoren," zegt Novak. "Deze systemen zijn duur, moeilijk te gebruiken, en vereisen vaak iemand met een bachelorgraad of hoger om te bedienen, dus ze zijn niet geschikt voor gebruik op een productielijn of in een reparatiefaciliteit die snel onderdelen moet verwerken."

Lab-gebaseerde metrologie-systemen hebben wel extreem hoge resolutie, wat belangrijk is voor metingen op de nanometer-schaal, bijvoorbeeld in de halfgeleiderindustrie. Voor typisch machine-winkel werk, biedt echter een hand-held, driedimensionale meettool die op de werkvloer gebruikt kan worden, twee micrometer resolutie, wat genoeg is om direct te bepalen of het onderdeel slaagt of faalt.

"Elke vertraging achteruit alles," zegt Novak. "En natuurlijk met moderne industrietrends, staan fabrikanten onder continue druk om tijd waar mogelijk in het proces te reduceren."

Novac presenteert "3-Dimensionale Werkvloer Metingen Om Opbrengst Te Verbeteren" op donderdag 13 sept., op de IMTS 2018 conferentiesessies. Registratie is vereist.

Andere IMTS 2018 conferentiesessies over metrologie omvatten:

Dinsdag 11 sept.:

"Hoe 'Walk-Up Metrology' QC-vielzijdigheid biedt van handmatige één-feature metingen tot semi-geautomatiseerde multi-dimensionale testen" door Mark G. Arenal, general manager, Starrett Kinemetric Engineering

"Het Samenvoegen: De Cruciale Impact Van Traceerbaarheid In De IIOT" door Dave Sweet, president, MECCO

Woensdag 12 sept.:

"Digitalisatie In Machine Tool Manufacturing – U Bent Dichter Dan U Misschien Denkt" door Ramona Schindler, business development manager, Ramona Schindler

Hoe evalueert uw winkel de deel kwaliteit en nauwkeurigheid? Deel uw verhalen.