O que prestar atenção ao medir peças de chapa metálica

Cada tipo de peça apresenta seus próprios desafios de inspeção. Isso é especialmente verdadeiro para peças de chapa metálica que são feitas de várias entidades, cada uma com diferentes medidas de tolerância e posicionamento, bem como variações na espessura e tamanho da chapa. A inspeção desses recursos pode ser inerentemente trabalhosa, independentemente da técnica de medição.

As bordas finas e a natureza flexível do material, suas geometrias complexas com curvas e furos intrincados e o tamanho grande dos componentes, como painéis de carroceria de automóveis, aumentam a complexidade. Esses desafios são ainda mais agravados pelas variações introduzidas pelo processo de fabricação, como estampagem e dobra.

Este artigo descreve os principais fatores que os operadores devem considerar ao inspecionar chapas metálicas, dependendo da técnica usada - seja uma máquina de medição por coordenadas (CMM), dispositivos de verificação, recursos de imagem por contraste ou escâneres 3D.

O que deve ser observado ao medir peças de chapa metálica com CMM

Rápido e com repetibilidade, mas...

Os dispositivos de verificação oferecem inspeções rápidas, com repetibilidade e fáceis de operar, o que os torna ideais para produção de alto volume. Eles garantem um controle de qualidade consistente, fornecendo verificação “teste de aprovação/reprovação” com o mínimo de treinamento. O operador pode colocar a peça no dispositivo e verificar facilmente os desvios, simplificando as inspeções sem a necessidade de equipamento ou software complexos.

Não versátil

Os acessórios de verificação são projetados para peças específicas, o que significa que cada novo projeto de chapa metálica requer um novo acessório. Essa falta de flexibilidade resulta em aumentos no tempo e nos custos das mudanças de produto, uma vez que qualquer alteração em uma peça faz com que seu acessório se torne obsoleto ou necessite de uma atualização.

Caro para projetar, armazenar e manter

Os acessórios podem sofrer desgaste ao longo do tempo, o que pode levar a inspeções imprecisas se não forem mantidos ou calibrados corretamente. Sua natureza volumosa também exige custos significativos de armazenamento. Além do mais, a elaboração e a confecção de acessórios personalizados são dispendiosas, sobretudo para lotes pequenos de produção, o que os torna menos viáveis financeiramente quando se prevê mudanças frequentes no projeto.

Como resultado, os dispositivos de verificação são altamente eficazes para a produção de alto volume quando não são esperadas alterações no projeto. Contudo, os especialistas das áreas automotiva e aeroespacial podem obter maiores vantagens de uma solução que seja igualmente ágil e consistente, além de proporcionar maior flexibilidade para modificações no projeto. Essa abordagem resultará em economia nos custos de investimento inicial, manutenção e armazenamento.

O que observar ao inspecionar a qualidade da chapa metálica usando recursos de valor em cinza

Preciso se

Os operadores ajustam vários parâmetros de aquisição e inspeção, como a orientação das câmeras, áreas de ajuste e duração da exposição. Essas configurações garantam que as imagens tenham o contraste e a clareza ideais para destacar as diferenças nas texturas da superfície e identificar potenciais falhas. Contudo, devido ao fato de que mesmo pequenas discrepâncias podem resultar em medidas imprecisas, a eficácia do método geral fica fortemente condicionada às habilidades e experiência do operador para realizar tais ajustes.

Fluxo de trabalho lento e complicado

O processo de inspeção torna-se complicado quando se adiciona a fotogrametria, já que essa técnica requer a captura de uma grande quantidade de imagens de diferentes perspectivas. Isso, juntamente com a necessidade de ajustar vários parâmetros de forma precisa, faz com que o processo de trabalho seja consideravelmente mais demorado. Os períodos de configuração e coleta de dados são prolongados devido à necessidade de calibração e alinhamento precisos a cada disparo.

Sensível às condições ambientais

O método de inspeção que utiliza imagens apresenta um desempenho ótimo apenas em condições de iluminação específicas. Mesmo pequenas variações na luz ambiente, na cor da peça ou no plano de fundo podem alterar o contraste (ou os valores de cinza), afetando a aparência da peça em seu ambiente. Essas inconsistências podem interferir na captura de imagens, possivelmente distorcendo a distribuição dos níveis de cinza e comprometendo a detecção de defeitos.

Consequentemente, os recursos de valor de cinza oferecem uma análise minuciosa da chapa metálica apenas sob condições de iluminação controlada, requerendo iluminação e fundos estáveis - que são difíceis de obter em um ambiente de chão de fábrica - para garantir resultados precisos. Ainda assim, a eficácia do processo depende de ajustes precisos de parâmetros, sendo assim complexo e altamente dependente do operador. Para otimizar a inspeção de chapas metálicas, os setores automotivo e aeroespacial podem encontrar mais valor em uma solução independente do operador e do ambiente.

O que saber sobre a extração de recursos com base em bordas ao digitalizar peças de chapa metálica

Sensível à estrutura e à resolução da malha

Essa técnica é sensível à estrutura e à resolução da malha, pois depende da precisão e da densidade dos dados de digitalização em 3D para extrair bordas e entidades geométricas de forma eficaz. Uma digitalização com baixa resolução gera uma malha grosseira, resultando em bordas que podem parecer irregulares ou incompletas, tornando a extração de linhas e curvas precisas mais difícil. Da mesma forma, se a malha não for bem estruturada, as bordas poderão parecer fragmentadas ou irregulares, afetando negativamente a extração de recursos.

Lento com resolução mais alta

Aumentar a resolução para capturar detalhes mais finos pode melhorar a precisão da extração de entidades. Uma malha mais densa proporciona bordas mais suaves e contínuas, porém também faz com que a digitalização seja mais lenta, o que acaba diminuindo a eficácia da inspeção. Essa desvantagem torna a digitalização de alta resolução impraticável para inspeções de alto rendimento, como as necessárias para peças de chapa metálica.

Resultados muito dependentes de operadores e parâmetros

Quando os resultados são influenciados pelas configurações de resolução e pelos parâmetros de extração, torna-se mais simples contestar a precisão dos dados e do equipamento em vez de investigar possíveis defeitos de fabricação. Esse problema é especialmente crítico para peças de chapa metálica complexas que exigem aquisição de dados precisos e análise completa. Da mesma forma, diferentes operadores podem extrair resultados diferentes, dependendo de seu julgamento, experiência e escolhas de parâmetros, aumentando ainda mais a variabilidade.

Como resultado, os departamentos de qualidade devem eliminar a ambiguidade e as variações originadas no equipamento ou no método de medição. Mais uma vez, os profissionais do setor automotivo e aeroespacial necessitam de um método de inspeção confiável, que seja independente da estrutura da malha e da resolução da digitalização e que não seja influenciado pelas condições ambientais ou pela habilidade do operador.

O método ideal para inspecionar peças de chapa metálica

Se cada técnica de inspeção apresenta seus próprios desafios, existe um método ideal para inspecionar peças de chapa metálica? Essa é a iniciativa que a equipe da Creaform, em colaboração com os principais fabricantes de automóveis, decidiu empreender.

Independente do operador para otimizar a precisão

Eles desenvolveram uma nova solução de inspeção de chapas metálicas capaz de capturar entidades 2D sem depender das habilidades do operador para ajustar parâmetros de extração complexos ou precisar considerar a estrutura da malha ou a resolução da digitalização.

Um método que utiliza indicadores visuais para assegurar que os dados sejam coletados de maneira ideal e validados de forma intuitiva, verificando se todas as informações essenciais para uma inspeção correta foram obtidas.

Uma solução de digitalização 3D com uma interface simples e intuitiva que fornece orientação passo a passo, resultando em menos parâmetros que precisam de ajuste durante a aquisição, minimizando a influência do operador na variabilidade da medição e garantindo uma precisão excepcional em quaisquer condições.