3D meranie v zlievárni Heunisch Brno
Zlieváreň HEUNISCH Brno, s.r.o. vznikla v roku 2016, keď nemecká spoločnosť Gießerei Heunisch prebrala bývalú zlieváreň traktorky Zetor a premenovala podnik na Zlieváreň HEUNISCH Brno, s.r.o. Zlieváreň HEUNISCH Brno (ďalej len Zlieváreň) je výrobcom odliatkov zo šedej liatiny v hmotnostnej kategórii 50 až 350 kilogramov, v sériách 500 až 50 000 ks ročne. V súčasnosti má Zlieváreň HEUNISCH Brno cca 300 zamestnancov.
Kľúčovou výrobou zostali aj naďalej traktorové dielce a výrobné spektrum sa postupne rozširuje na poľnohospodársku, strojnú a ďalšiu techniku. Medzi odberateľskú špičku patria výrobcovia traktorov, napr. John Deere, Fendt, Claas, Zetor. Odlievajú sa tu bloky motorov, hlavy valcov, prevodové a rozvodové skrine, nápravové telesá, atď. V strojárskom segmente dodáva Zlieváreň napr. firmám ZF Steyr, ZF Passau, belgickej Dana Corporation, skrátka tieto výrobky je možné nájsť po celej Európe.
3D skener v Zlievárni
O nutnosti posilnenia meracieho oddelenia zlieváreň uvažovala už v roku 2011, ale z dôvodu recesie v hospodárstve a nutnosti investícií do iných kľúčových oblastí výroby, sa investícia odsunula až do roku 2013. V roku 2011 najskôr Zlieváreň nadviazala intenzívnu spoluprácu s MCAE Systems v oblasti zákazkových služieb, kedy si objednávali merania ako externú službu. Ostré požiadavky zákazníkov na rozmerové hodnoty však Zlieváreň presvedčili k rozhodnutiu zaobstarať si vlastné meracie zariadenie. Hlavným dôvodom bola potreba riešiť rozmerové požiadavky prakticky okamžite, aby boli schopní reagovať na potreby zákazníka vo výrobnom procese a nečakať, až na nich príde rad u externého dodávateľa.
Voľba modelu optického meracieho zariadenia
V Zlievárni sa rozhodovali medzi niekoľkými meracími systémami. Nakoniec voľba padla na optické meranie, pretože vzhľadom na veľkosť odliatkov, požadovanú presnosť a rýchlosť merania táto metóda plne vyhovuje a spĺňa prísne požiadavky zákazníkov. Konkrétne išlo o 3D skener ATOS Compact Scan 5M s dvoma meracími objemami a softvérom ATOS Professional od nemeckého výrobcu GOM, ktorý pre český a slovenský trh výhradne distribuuje spoločnosť MCAE Systems . Výhodou bola práve už skoršia vzájomná spolupráca s MCAE Systems, kedy Zlieváreň mala praktické skúsenosti s výstupmi z meraní a vedela, čo očakávať, a akú kvalitu si kupuje.
Zakúpené zariadenie je nenahraditeľné v prípade vzorkovania novo vyrábaných odliatkov, zabezpečenia rozmerovej kontroly sériových odliatkov, prípadne modelových zariadení a ďalej na výrobu náhradných dielov výrobných technológií. V súvislosti s obstaraním nového meracieho systému bola vykonaná aj nutná rekonštrukcia celej rozmerovej miestnosti. V minulosti bol dotykový stroj dostačujúci, ale so stúpajúcimi požiadavkami zákazníkov je nutnosť prispôsobovať sa zvyklostiam a štandardom.
Voľba modelu optického meracieho zariadenia
Podľa zložitosti a komplexnosti odliatkov je možné využiť skenovanie s referenčnými bodmi alebo bez nich. Niekedy je potrebné pre tvarovo zložité odliatky zabezpečiť ich rozrezanie tak, aby sa bolo možné dostať do neprístupných dutín. Vierohodnosť získaného obrazu je veľmi vysoká, na naskenovanom diele je možné nájsť také detaily, ako sú napríklad drobné zlievárenské vady či detaily znaku odberateľa, odlievací dátum, kontúry zlievárenských podpierok, stopy po brúsení, atď.
Využitie skenera
- Vzorkovanie odliatkov aj modelových zariadení
- Rozmerová kontrola sériových odliatkov a modelových zariadení
- Porovnávanie prototypových aj sériových modelových zariadení v 3D
- Sledovanie životnosti modelových zariadení
- Výroba náhradných dielov pre zlieváreň
- Reverse Engineering – tvorba 3D modelu z naskenovaných dát
- Kontrola polohy jadier skenovaním odliatkov z každej výrobnej dávky
Prínosy obstarania skenera
- Meranie v 3D namiesto pôvodného 2D
- Flexibilita a jednoduchosť merania
- Rýchle skenovanie veľkých komponentov
- Vysoká kvalita nameraných dát
- Nízke náklady na údržbu
- Kompletná analýza dielu
- Operatívny prístup pri zadávaní korekčných podkladov
- Elektronické vyhodnotenie a odovzdanie meracieho protokolu
Meracie protokoly
Výstupom merania je protokol, na základe ktorého sa rieši korekčná optimalizácia vo výrobe. Jadrá sa založia do dutiny formy, po preniknutí tekutého kovu cez vtokovú sústavu sa obleje dutina formy a vloženého jadra, pri ktorej môže dochádzať k rôznym deformáciám, či už formovacou zmesou, alebo k deformácii jadra či rozdielnemu zmršťovaniu, ktorých dôsledkom môžu byť odchýlky odliatku od požadovaných 3D dát zákazníka. Tieto odchýlky sú na mernom protokole znázornené vo farebnej stupnici. Na základe znalosti polohy jadra dochádza k rozdielnym korekčným zásahom. Modrá stupnica podľa špecifikácie zákazníka môže znamenať nedostatok materiálu odliatku, červená naopak prebytok materiálu. Pokiaľ zákazník odliatok ďalej spracováva obrábaním, na meranom mieste je možné očakávať u modrej farby nedostatočný prídavok na opracovanie, v prípade červenej farby možnosť kolízie nástroja s obrobkom. Z meracieho protokolu je možné ďalej stanoviť hrúbku steny odliatku v ľubovoľnom reze, či odchýlky kontúr tvorených formovacou zmesou. Výsledný merací protokol je možné predstaviť vo vzťahu k ustavovacím bodom pri obrábaní, tzv. RPS ustavenie, alebo pomocou najlepšieho rozloženia odchýlok, tzv. Best Fit metóda.
Prínosy skenovania
Obrovská výhoda zariadenia spočíva vo vysokej flexibilite pri meraní a operatívnejšom prístupe na zadanie korekčných podkladov pre modeláreň. Najmä pri opakovanom meraní stačí naskenovať definované oblasti odliatku a po istom časovom oneskorení je možné vytvoriť opätovný sken, z ktorého sa porovnávajú rozmerové odchýlky v závislostiach, ktoré boli vykonané na modelovom zariadení alebo na nastavených procesných parametroch či vo vzťahu k opotrebovaniu modelového zariadenia. Zákazníkovi je dodávaná v rámci vzorkovacieho konania s prvými vzorkami aj celistvá predstava o tom, ako odliatok vyzerá po rozmerovej stránke. Súčasťou vzorkovacieho riadenia sú aj ďalšie štandardy, ako napr. materiálový atest, dosiahnuté pevnostné charakteristiky v definovaných oblastiach dielu, či dosiahnutá štruktúra materiálu. Zákazník má teda ucelenú predstavu o tom, ako odliatok vyzerá a aká hrúbka stien je dosiahnutá v ľubovoľne zvolenom mieste. Odovzdanie meracieho protokolu prebieha zaslaním elektronickou formou. Vďaka softvéru GOM Inspect, ktorý je súčasťou dodávky optického meracieho zariadenia, či ako voľný freeware, sú naskenované dáta ďalej spracované a je tu možnosť využiť aj priame on-line prepojenie s technológmi v rámci celej skupiny HEUNISCH. Do budúcna sa chce Zlieváreň zamerať na integráciu meracej aparatúry priamo do výrobného procesu. Verí, že časom bude táto aplikácia možná aj pre zlievárenskú prax. sú naskenované dáta ďalej spracované a je tu možnosť využiť aj priame on-line prepojenie s technológmi v rámci celej skupiny HEUNISCH. Do budúcna sa chce Zlieváreň zamerať na integráciu meracej aparatúry priamo do výrobného procesu. Verí, že časom bude táto aplikácia možná aj pre zlievárenskú prax. sú naskenované dáta ďalej spracované a je tu možnosť využiť aj priame on-line prepojenie s technológmi v rámci celej skupiny HEUNISCH. Do budúcna sa chce Zlieváreň zamerať na integráciu meracej aparatúry priamo do výrobného procesu. Veria, že časom bude táto aplikácia možná aj pre zlievárenskú prax.
85% časová úspora merania odliatkov
Úspora - 74 hodín - cca 85% času
