Materiali plastici
Metrologia 3D per i processi di stampaggio a iniezione, stampaggio per soffiaggio e termoformatura
Nel settore delle materie plastiche, la metrologia 3D supporta e velocizza tutte le fasi dello stampaggio a iniezione e dello stampaggio per soffiaggio e per termoformatura: dalla costruzione di prototipi e attrezzature alla reportistica relativa all’analisi primo articolo, fino all’analisi dell’assemblaggio e alle prove di carico.
ATOS è un sistema ottico per la misura delle coordinate 3D in grado di acquisire senza contatto l’intera superficie di prototipi, elettrodi, stampi e componenti a iniezione, indipendentemente dalle dimensioni dell’oggetto. Rispetto alle tecnologie a contatto, questo metodo acquisisce anche i contorni di particolari complessi di forma libera in maniera rapida e completa. Le misurazioni dell’intera superficie dei componenti garantiscono un’analisi primo articolo più rapida e una correzione mirata delle attrezzature, riducendo così il lead time. Per il controllo qualità che accompagna la produzione, è possibile automatizzare sia le misurazioni che l’intero processo di analisi.
Proprietà dei materiali
I produttori di materiali utilizzano procedure di prova per determinare le proprietà dei materiali e crearne le relative schede. La conoscenza delle proprietà della plastica rappresenta una base affidabile per l’adeguata progettazione dei componenti (CAD), lo sviluppo di uno strumento funzionante, la simulazione realistica (CAE) e l’ottimizzazione delle varianti del prodotto, del layout degli strumenti e dei processi di stampaggio a iniezione. Il sistema di testing ottico 3D ARAMIS di GOM offre una misurazione a superficie intera dei campioni di materiale per determinarne il comportamento e i parametri.
Progettazione di componenti (CAD/PMI)
Se al modello CAD di un componente sono state attribuite delle caratteristiche di analisi già in fase di progettazione, la pianificazione e l’analisi delle misure 3D possono essere eseguite senza disegni ausiliari direttamente nel set di dati PMI (importazione e analisi di dati FTA/MBD). L’acquisizione delle geometrie dell’intera superficie da parte del sistema senza contatto ATOS di GOM consente di perfezionare e riadattare le geometrie presenti nei file CAD relativi ai componenti e attrezzature esistenti e, se è necessario, eseguirne la correzione (modellizzazione CAD avanzata). I dati di misura 3D ottenuti servono anche per la creazione di dati di progettazione nel reverse engineering.
Simulazione e validazione (CAE)
La simulazione consente di calcolare e visualizzare il riempimento dello stampo, il canale di colata, la pressione di mantenimento, il controllo temperatura e il tempo di riempimento del componente stampato a iniezione. Lo scopo è quello di prevenire gli errori e ottimizzare l’uso del materiale, il tempo ciclo e le dimensioni della macchina prevedendo i parametri di processo e il comportamento del materiale come specificato dal sistema ARAMIS nel testing dei materiali. La geometria reale del componente può essere catturata dal sistema ATOS e confrontata numericamente con i dati simulati per ottimizzare e verificare il modello di simulazione.
Strumenti ed elettrodi (CAD/CAM)
La digitalizzazione 3D permette di ridurre tempi e costi durante la costruzione e la manutenzione degli strumenti e degli elettrodi. Il controllo del processo in una fase iniziale riduce i cicli correttivi, specialmente per le cavità multiple. I confronti nominali/effettivi servono a controllare le singole fasi durante la lavorazione CNC dello strumento. Durante il collaudo, il sistema ATOS di GOM misura geometrie complesse, offrendo dati 3D per una correzione specifica dello strumento e un minor apporto di materiale.
Particolari in plastica e analisi primo articolo
Le analisi della forma e delle dimensioni a superficie intera, compresi i report completi di misurazione e analisi (FAI), garantiscono che la funzionalità sia assicurata e che i requisiti ottici siano soddisfatti, consentendo di montare il componente senza tensione. L’analisi primo articolo può essere eseguita sulla base del piano di misura (analisi CMM), del modello CAD o del set di dati PMI con caratteristiche quali quotatura e tolleranze (GD&T). Con il sistema di misura ATOS 3D a superficie intera di GOM, nessuna zona del componente rimane esente da controlli. Il software consente una facile analisi GD&T.
Produzione e analisi in serie
Nel controllo della produzione in serie, celle di misura automatizzate e sistemi portatili riducono scarti e tempi di rilavorazione, evitando di dover trasportare i componenti verso sale metrologiche lontane. Grazie a ATOS ScanBox, la soluzione automatizzata di GOM, la programmazione - compresa la cinematica dei percorsi del robot e la pianificazione di analisi - può avvenire offline nella cella di misura virtuale (VMR) o in CAD, mantenendo attiva la cella di misura.
Assemblaggio e prove di carico
L’inseguimento online 3D a superficie intera o a punti permette di allineare e posizionare i componenti fisici uno rispetto all’altro (calibro ottico) e di trasferire un allineamento virtuale ottimale nel mondo fisico reale. Supportato dal potente software ATOS, il sistema ATOS consente un assemblaggio digitale flessibile ed efficace di numerosi componenti. Di conseguenza è possibile verificare il montaggio e l’installazione, così come la deformazione e le dimensioni degli interstizi. Il sistema ARAMIS, insieme alle strutture di prova come le camere climatiche e i banchi di crash test, servono per esaminare il ciclo di vita dei prodotti.
