3DIMETIK: Echando un vistazo al interior de la pieza: inspección no destructiva de piezas de plástico complejas mediante tomografía computarizada

 

Estructuras internas, socavaduras, perforaciones profundas, bordes en ángulo: las piezas de plástico a veces presentan geometrías tan complejas que las pruebas no destructivas parecen casi imposibles. Es para estos casos que el proveedor de servicios de medición 3DIMETIK ahora utiliza un sistema de tomografía computarizada GOM CT. Basado en escaneos de rayos X, el sistema de medición genera datos 3D de alta resolución de todas las estructuras de piezas internas y externas, "sin problemas y con un extraordinario nivel de detalle", afirma el director general de 3DIMETIK, Pascal Mohr.

Como expertos en muestreo inicial, el equipo de 3DIMETIK maneja todo tipo de piezas de plástico que al principio parecen imposibles de medir, al menos sin antes descomponerlas en varias piezas.

 
 
 

¿Imposible de medir? No para la TC

 

“Estamos encargados de realizar tareas de medición para piezas moldeadas por inyección en las que literalmente hay más de lo que se ve a simple vista: algunas pueden tener solo unos pocos centímetros de tamaño pero aún tienen estructuras interiores complejas y formas desafiantes. Si su tarea como proveedor de servicios es digitalizar esto, los equipos de medición convencionales pronto llegarán a sus límites”, dice Pascal Mohr. “Tomemos un ejemplo concreto de la industria médica: las cánulas son parte de la rutina hospitalaria. Pero les dan un dolor de cabeza a los ingenieros de medición. Las cánulas tienen aberturas muy pequeñas, que deben medirse con precisión. Solo un dispositivo de medición con alta resolución es capaz de lograr esto. Al mismo tiempo, hay circunvoluciones profundas en las que tengo que mirar con el dispositivo de medición para obtener toda la información geométrica, mientras que el dispositivo de medición debe ser capaz de hacer frente al material transparente de la cánula. Al considerar estos requisitos en conjunto, tanto las CMM como los escáneres de proyección de franjas no son adecuados para medir. Solo mediante el uso de tomografía computarizada se puede producir una imagen digital completa de forma no destructiva”.

 
 

El GOM CT ofrece imágenes nítidas

 

Pero no todos los CT son iguales, dice Pascal Mohr. Recoge una parte transparente, que está cerrada con una pequeña tapa verde y tiene un tamaño aproximado de 1 × 1 cm. “Solo en la tapa, tenemos 200 posiciones de inspección en un área extremadamente confinada. Los clientes esperan que les proporcionemos una evaluación metrológica precisa, y solo puedo ofrecer esto si registro los datos de medición con un sistema de tomografía computarizada de muy alta resolución. El CT necesita ver cosas que son invisibles a simple vista”. Según Mohr, el GOM CT lidera el campo en este sentido. El sistema utiliza un detector de rayos X de 3k (resolución: 3008 × 2515 píxeles) con una cuadrícula de píxeles extremadamente fina (tamaño de píxel de 100 μm).

Esto da como resultado imágenes nítidas que muestran la pieza con los detalles más finos. Mohr agrega que incluso con geometrías complejas, el conjunto de datos de medición está 100 por ciento cerrado. “Más de una vez hemos recibido llamadas de clientes encantados que querían saber cómo gestionamos esto de forma no destructiva. Los modelos 3D generados a partir de los datos de medición superan las expectativas”. El ingeniero de medición experimentado agrega que actualmente no conoce ningún sistema que produzca mejores STL para piezas de plástico pequeñas que el GOM CT.

 

Comparación de fabricantes a favor de GOM

 

¿Fue solo la alta resolución del sistema lo que convenció a Pascal Mohr de comprarlo? "¡Definitivamente no! En la feria comercial Control, hablamos con varios fabricantes y comparamos sus sistemas de tomografía computarizada entre sí. Finalmente, terminamos con GOM por varias razones: estamos familiarizados con los potentes escáneres de proyección de franjas de GOM y sabíamos que GOM no hace las cosas a medias cuando se trata de desarrollo de productos. Es por eso que confiábamos en que lo mismo se aplicaría al GOM CT. El GOM CT se destaca de la competencia a primera vista”, dice Mohr. “La calidad de construcción es la primera diferencia que notas en comparación con otros fabricantes. Solo eche un vistazo al interior de otros dispositivos CT y luego al GOM CT, entonces verá a lo que me refiero”. Otros fabricantes preferirían dormirse en los laureles. En una comparación directa, GOM causó la impresión más innovadora, afirma Mohr. Cuando se le pregunta sobre ejemplos concretos del grado de innovación, menciona características como el centrado automático de la pieza en la sala de medición, lo que garantiza que cada pieza se adquiera siempre en la posición de medición óptima.

 

Centrado automático de la pieza

 

La posición de medición óptima depende de la forma y el tamaño de la pieza y es un factor decisivo para la calidad de los datos de medición. Pascal Mohr explica el dilema: “Me gusta medir con la mayor resolución posible para capturar tantos detalles como sea posible. Alcanzo la resolución más alta posible si coloco la pieza muy cerca de la fuente de rayos X. Porque cuanto más cerca esté la pieza de la fuente de rayos X, mayor será su representación mostrada en el detector de rayos X. Pero cuanto más me acerco a la fuente de rayos X, mayor es el riesgo de que los elementos individuales de la pieza queden fuera de la superficie del detector y, por lo tanto, no se capturen”. Con algunos sistemas CT, la búsqueda de la mejor posición de medición posible se convierte en un proceso interminable de prueba y error. Este no es el caso del GOM CT,

La sala de medición del GOM CT contiene una unidad de movimiento sofisticada, una cinemática de 5 ejes con mesa de centrado integrada. Además del eje de giro, el sistema incluye un eje de aumento y carrera para el posicionamiento, así como dos ejes más para el centrado de la pieza. El usuario simplemente coloca la pieza a medir en la mesa de centrado y cierra la puerta de la sala de medición. El software GOM CT luego muestra una imagen en vivo de cómo el detector de rayos X capturaría la pieza en su posición actual. Para optimizar la posición de medición, mueve la ayuda de posicionamiento virtual sobre el objeto y deja el posicionamiento al software CT. Cualquiera que prefiera realizar cambios virtuales por sí mismo puede escribir los cambios de eje deseados en los campos de entrada del software y enviar el comando a la unidad de movimiento. “En cuanto a la configuración de la medición, el GOM CT vale su peso en oro”, concluye Pascal Mohr. “La pieza está en una posición perfecta y se captura con la resolución más alta posible”.

Varias partes en la sala de medición al mismo tiempo

Para trabajos particularmente urgentes, los profesionales de 3DIMETIK pueden ahorrar tiempo midiendo simultáneamente varias piezas en el GOM CT. “Como se mencionó anteriormente, el tamaño de la pieza determina el nivel de resolución. Evaluamos el nivel de detalle sobre la base del dibujo y lo evaluamos en relación con la tolerancia. Con base en esta evidencia, determinamos cuántas piezas potencialmente podemos medir al mismo tiempo”, explica Mohr, y agrega que la empresa tiene actualmente un proyecto que requiere la medición simultánea de 32 piezas de plástico. No hay problema para el GOM CT. “Ningún sistema de escaneo convencional puede competir”, dice Mohr.

 

Los datos de medición proporcionan información sobre el estado de la pieza

Los datos de medición generados con el GOM CT se pueden utilizar en una variedad de evaluaciones. Pascal Mohr enumera algunos ejemplos: “Basándonos en los datos, realizamos análisis funcionales, de grietas y de cavidades de contracción, por ejemplo. Además, también podemos comprobar si hay vacuolas”. Los análisis de ensamblaje también son solicitados con frecuencia.

 
 

Solo se requiere un ciclo de corrección gracias a los datos de medición CT

Además, los datos de medición de la pieza proporcionan información sobre las correcciones de herramienta necesarias. “Acelerar la corrección de herramientas es una de nuestras mayores fortalezas”, dice Pascal Mohr, destacando el excelente rendimiento del GOM CT. “Los clientes nos envían sus muestras iniciales, las digitalizamos con el GOM CT y analizamos los datos de medición. Si descubrimos problemas en la pieza de trabajo, podemos usar la ingeniería inversa para definir el punto exacto en el que se debe modificar la herramienta”. En lugar de ejecutar cuatro o cinco ciclos de corrección, la herramienta ahora puede optimizarse finalmente en un solo ciclo de corrección.

Pascal Mohr está convencido de que la tomografía computarizada será cada vez más importante porque el plástico está ganando popularidad como material y la complejidad de las piezas crece constantemente. “Con nuestro GOM CT, estamos idealmente equipados para los desafíos del futuro”.

 
 

Tomografía computarizada 3D industrial

GOM Volume Inspect es el software todo en uno para datos de TC con potentes funciones de volumen e innovadoras herramientas de medición.

3DIMETIK GmbH & Co. KG

 

En 2016, los experimentados ingenieros de medición Pascal Mohr, Benjamin März y Daniel Wilhelm fundaron el proveedor de servicios de medición 3DIMETIK. Actualmente el equipo está formado por 9 empleados. Los servicios ofrecidos van desde la ingeniería inversa y el diseño hasta la medición de prototipos y series. Las herramientas del comercio en metrología 3D incluyen mediciones ópticas, táctiles y de superficie, así como mediciones utilizando un sistema de tomografía computarizada 3D. La empresa tiene su sede en Kassel, Alemania. Los clientes vienen de toda Europa. La empresa ha completado una evaluación según DIN EN ISO/IEC 17025 y actualmente espera el certificado de acreditación.


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