INNOVAZIONE

Tecnologie pionieristiche di ispezione dei compositi

Un sistema di ispezione visiva che utilizza la modellazione 3D potrebbe far risparmiare tempo e denaro ai produttori di compositi

Un sistema di ispezione visiva che utilizza la modellazione 3D, secondo i ricercatori dell'Università di Sheffield Advanced Manufacturing Research Center (AMRC), potrebbe far risparmiare tempo e denaro ai produttori di compositi eliminando il processo di ispezione manuale di materiali compositi e parti.

"I controlli di qualità durante il processo di lay-up sono vitali, ma possono richiedere il 70% o più del tempo macchina totale", afferma Zeeshan Qureshi, ingegnere di ricerca capo del team di analisi del progetto e automazione dei compositi presso l'AMRC Composite Center.

"È un costo enorme per i nostri partner, quindi stiamo esaminando sistemi di ispezione in-process automatizzati che potrebbero aiutare a ridurre in modo significativo, o addirittura eliminare del tutto, l'ispezione manuale per consentire una maggiore produttività nelle loro fabbriche".

I componenti compositi sono realizzati stratificando strati di fibre unidirezionali o tessuti, che vengono poi polimerizzati per produrre una parte solida finale. La resistenza del pezzo dipende dal corretto allineamento delle fibre di cui è composto; fibre posate in modo errato possono provocare una serie di difetti che influiscono sull'integrità strutturale della parte finale.

Il rilevamento di tali difetti, dagli spazi vuoti alle sovrapposizioni e alla presenza di oggetti estranei e detriti, nella fase di produzione iniziale, è molto più efficiente ed economico rispetto all'identificazione di punti deboli inaccettabili nel materiale una volta il componente è completato.

Zeeshan spiega che il Composite Center ha studiato quali sistemi sono stati impiegati con successo nelle applicazioni correlate che hanno identificato le capacità di Absolute Arm e le sue opzioni di scanner laser, prodotti sviluppati dalla divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon.

“Abbiamo scoperto che Hexagon ha sviluppato un sistema di ispezione dei compositi appositamente per misurare l'orientamento delle fibre, che ritenevamo potesse essere un potenziale candidato per risolvere alcuni dei nostri problemi di ispezione. Sono stati rapidamente in grado di portare uno di questi sistemi all'AMRC per eseguire uno studio di caso: un Absolute Arm con scanner laser RS5 e un sistema di visione 3D ", aggiunge Zeeshan.

Il Vision System 3D è un sensore basato su telecamera in grado di rilevare con precisione l'orientamento delle fibre composite utilizzando algoritmi basati sui pixel. Il sistema utilizza un Absolute Arm metrologico per il riferimento della posizione e, in combinazione con le scansioni effettuate utilizzando lo scanner laser del braccio e le funzionalità della telecamera, questi dati di orientamento della fibra possono essere mappati su un modello tridimensionale della parte da ispezionare utilizzando la piattaforma software Explorer 3D dedicata.

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