La metrología óptica lleva ventajas a la industria metalúrgica

Elaborar piezas fundidas es un proceso elaborado en el que cada fase juega una función crítica en la creación de piezas finales que cumplan los requisitos de los clientes. Así, la contribución del sector metalúrgico al proceso de producción es imperativa y esencial. Debe producir piezas fundidas brutas con suficiente material para el proceso de mecanizado, de forma que las piezas finales cumplan con los estándares de inspección, y debe conseguirlo minimizando además el tiempo de inspección y los costes asociados con las piezas rechazadas. ¿Cómo se pueden identificar piezas fundidas brutas con posibles problemas que puedan no presentar suficiente material para el proceso de mecanizado? ¿Cómo se pueden comprar perfiles de superficie enteros, no solo puntos discretos, para asegurar que las piezas se ajusten a las tolerancias requeridas? ¿Cómo se puede obtener la información necesaria para marcar las piezas fundidas como aptas o no aptas antes de invertir más tiempo y dinero en ellas? Este artículo pretende ilustrar los diferentes retos a los que se enfrenta el sector metalúrgico a la hora de mecanizar piezas fundidas, destacar cómo permite la metrología óptica inspeccionar más piezas fundidas antes y después del mecanizado y, finalmente, describir cómo se puede acortar el tiempo de inspección y los costes de producción asociados con la chatarra. El objetivo es, por supuesto, producir piezas de mejor calidad.

Desafíos
Producir piezas implica mecanizar piezas fundidas brutas. Sin embargo, sólo las superficies de las piezas fundidas con importantes funciones mecánicas requieren el mecanizado. Para optimizar y garantizar una mejor calidad de mecanizado, estas superficies deben tener suficiente material; de lo contrario, los contactos mecánicos podrían ser defectuosos y no cumplirse las tolerancias.
Por lo tanto, el sector productor reconoce los beneficios de inspeccionar piezas fundidas antes y después del mecanizado. Antes del mecanizado basta con medir las dimensiones y validar si la cantidad de material es suficiente en superficies concretas. Tras el mecanizado, obtener una visión global de todas las piezas fundidas e inspeccionar la superficie completa. El objetivo es, por supuesto, producir piezas que cumplan las tolerancias requeridas.
Sin embargo, algunos fabricantes llegan a inspeccionar el molde para producir mejores piezas fundidas brutas. ¿Acaso tener un molde nominal, construido con arreglo al diseño asistido por ordenador (CAD) no es un requisito previo para obtener una pieza final nominal? Desafortunadamente, no.
Al producir piezas fundidas entran en juego muchos fenómenos imprevisibles, como el encogimiento. Dado que la fusión de metales es un fenómeno complejo, el proceso de producción no sigue una ruta lineal y repetible desde el molde hasta la pieza final.
Los clientes piden piezas perfectas, según las especificaciones y cumpliendo con las tolerancias, no moldes perfectos. Por lo tanto, siempre es preferible inspeccionar primero las piezas (no los moldes) y, después, realizar cambios en el troquel si no se cumplen las especificaciones. Controlar la calidad de todas las estaciones del proceso de producción es un proyecto ambicioso. Muchos fenómenos imprevisibles difíciles de controlar hacen imposible predecir el resultado final antes de tener las piezas en la mano.
Mecanizar piezas fundidas que no tengan suficiente material dará como resultados la producción de piezas que no cumplan los requisitos de los clientes. Enviar piezas no conformes a los clientes en grandes cantidades puede dar lugar a problemas legales y financieros. Para protegerse, los clientes piden informes de inspección de calidad de cada pieza. Y ahí es donde la metrología óptica puede ser de gran ayuda para el sector metalúrgico.

Solución: Metrología óptica
Con la metrología óptica, el sector metalúrgico obtiene un instrumento portátil, fácil de usar, rápido y eficiente para medir, inspeccionar y validar piezas fundidas antes y después del mecanizado.
Es portátil porque la herramienta de medición se puede llevar directamente a la pieza fundida en el taller dentro del entorno de producción. Teniendo en cuenta estas características, específicas de los escáneres 3D portátiles, ya no será necesario llevar las piezas fundidas a la máquina de medición por coordenadas (CMM). Gracias a eso, se ahorra un tiempo precioso, permitiendo así realizar más inspecciones.
Es fácil de usar porque los escáneres 3D portátiles cuentan con una función de apto/no apto, que permite a los operadores evaluar de manera rápida las mediciones de dimensiones e identificar fácilmente las piezas que no cumplan las tolerancias requeridas. De esta manera se logra identificar fácilmente las piezas fundidas que no tienen suficiente material antes del mecanizado y aquellas que no cumplan las tolerancias requeridas después del mecanizado. Así, los inspectores cuentan con la información necesaria para marcar las piezas que son aptas o no antes de seguir invirtiendo en ellas.
Es rápido porque la tecnología óptica puede contribuir a reducir el tiempo de inspección. Gracias al acoplamiento instantáneo, los inspectores pueden comprobar la adquisición de la superficie mirando la pantalla de su portátil o tableta. Así, la validación de la variación dimensional es mucho más rápida que con los instrumentos de medición tradicionales, lo que contribuye a ahorrar un tiempo precioso de la CMM, resolviendo problemas de atascos y, finalmente, evitando la compra de una segunda CMM.
Es eficiente porque la tecnología óptica permite a los inspectores controlar más piezas fundidas con más información y sin preparación de la superficie. De hecho, a diferencia de los sondeos táctiles, el escaneado 3D ofrece una visión general de la pieza inspeccionada, no solo puntos discretos. Al analizar los perfiles de las superficies, los escáneres 3D pueden validar si el material es suficiente como para proceder con el mecanizado.