En los últimos años, se ha desarrollado una amplia gama de máquinas herramienta avanzadas para ayudar a satisfacer el requisito de la industria aeroespacial para producir piezas más rápido que nunca. Aunque estas máquinas innovadoras fabrican componentes complejos en tiempos de ciclo mucho más rápidos, a menudo el aumento de los niveles de producción crea cuellos de botella en los departamentos de inspección. Para ayudar a evitar estos retrasos, los fabricantes aeroespaciales incluyen cada vez más tecnologías de inspección de última generación en sus planes de inversión.
Después de seleccionar las máquinas herramienta más adecuadas para permitir la producción eficiente de blisks e IBR (componentes de motores aeronáuticos compuestos por un disco de rotor y álabes), la dirección de ITP Engines, Lincoln reconoció la necesidad de invertir en equipos avanzados de control de calidad. El sistema de inspección propuesto debía ser capaz de adaptarse a las exigentes tolerancias dimensionales de los blisks e IBR de la empresa, y también tener las capacidades de escaneo de alta velocidad y precisión necesarias que pudieran seguir el ritmo del aumento de la producción.
Según Rafael Castro, Gerente de Fábrica de Instalaciones de Fabricación Avanzada de ITP. ‘Como ITP Engines es una empresa líder a nivel mundial que ofrece productos y servicios de alta tecnología en el mercado de motores aeronáuticos e industriales, la calidad del producto es muy importante para nosotros. Aunque nuestra búsqueda de un sistema de inspección innovador y más rápido fue motivada por la necesidad de que nuestra provisión de inspección estuviera a la altura de nuestra mayor producción, también nos dimos cuenta de que nuestra compra planificada representaba una oportunidad ideal para mejorar aún más nuestra capacidad de precisión y también para aumentar la cantidad de datos capturados para su análisis.”
“Además de otras tecnologías de metrología, consideramos sistemas ópticos sin contacto sin embargo, la naturaleza física de nuestros blisks e IBR y el reflejo de los materiales que utilizamos hacían que esta tecnología no fuera adecuada para nuestras necesidades. También analizamos varias máquinas de medición por coordenadas CNC convencionales que tenían capacidades de escaneo”.
“Algunos proveedores de CMM podían cumplir ciertos aspectos de nuestros requisitos y otros tenían sistemas potencialmente adecuados en desarrollo. El único fabricante de CMM que ofreció un paquete de trabajo total que podía cumplir con nuestros exigentes criterios fue Mitutoyo; después de una impresionante demostración, estuvimos felices de colocar una orden.”
“La respuesta propuesta por Mitutoyo a nuestros requisitos de medición fue una avanzada máquina de medición por coordenadas CNC Crysta Apex C equipada con un cabezal de medición Renishaw Revo y una mesa giratoria de alta precisión para proporcionar un cuarto eje. Además, se sugirió el uso del software Mitutoyo MCosmos3 y MAFIS Express.”
“Aunque la combinación recomendada por Mitutoyo de una CMM CNC de alta precisión, un cabezal de medición Revo, una mesa giratoria y el software pudo proporcionar excelentes resultados, el personal técnico de Mitutoyo estuvo feliz de trabajar con ITP Engines para seguir desarrollando e integrando los diversos elementos del sistema para garantizar la entrega de un paquete que fuera ideal para nuestras necesidades”.
La respuesta de Mitutoyo a las necesidades de inspección de ITP Engines se basa en una avanzada máquina de medición de coordenadas Crysta-Apex C que fue diseñada y construida utilizando toda la vasta experiencia de Mitutoyo en tecnología CMM CNC. La máquina está construida con materiales livianos y tiene una innovadora estructura de máquina tipo puente móvil, que proporciona una excelente estabilidad de movimiento y alta precisión. Además, la Crysta-Apex C tiene una función de corrección de temperatura que permite la medición precisa de piezas en condiciones de taller.
En lugar de utilizar un sistema de palpado convencional, la CMM Mitutoyo se equipó con un cabezal de medición de cinco ejes Renishaw REVO que puede realizar un escaneo continuo de superficies para ofrecer una geometría 3D completa en un solo escaneo. El cabezal REVO de última generación es capaz de superar las limitaciones de los métodos de escaneo de tres ejes. REVO utiliza el movimiento sincronizado del cabezal y de la máquina al escanear, siguiendo rápidamente los cambios en la geometría de la pieza sin crear errores dinámicos. La CMM puede moverse a una velocidad constante mientras se toman las mediciones, sin afectar la precisión.
Mejorando aún más la velocidad y precisión de la solución integrada de Mitutoyo, cuando se miden, los Blisks e IBR de ITP Engines se sostienen de forma segura y se maniobran en una mesa giratoria RPI de alta precisión que fue diseñada específicamente como un cuarto eje para su uso en máquinas de medición por coordenadas de alta precisión. Como la CMM Crysta-Apex C está ubicada en el taller de ITP Engines, cerca de una celda de producción, la CMM se instaló en un gabinete exclusivo y está aislada, mediante el uso de amortiguadores especializados, de la posibilidad de vibraciones transmitidas desde las máquinas herramienta de la empresa.
Rafael Castro continuó. “Los requisitos del cliente exigen que se midan todos los perfiles aerodinámicos de todos los componentes de Blisk y /BR. Una pieza promedio tiene alrededor de 60 perfiles aerodinámicos y cada perfil aerodinámico debe medirse en al menos 6 secciones, cada una con alrededor de 200 puntos. Con una producción futura superior a 1.000 blisks e IBR al año, la optimización de nuestro proceso de inspección era vital”.
“El cabezal de escaneo Revo en nuestra CMM Mitutoyo presenta escaneo continuo de superficies, capturando 30 geometrías completas en un solo escaneo, lo cual es una mejora importante en comparación con la tecnología tradicional de toques intermitentes de un solo punto. Además, el uso de un la mesa giratoria de alta precisión nos permite utilizar una CMM Mitutoyo más pequeña y precisa”.
“Dado que la mayor cantidad de puntos que estamos escaneando ahora tenía el potencial de hacer que el posprocesamiento consumiera más tiempo, el equipo de controles de ITP UK en Whetstone desarrolló una herramienta de software para reducir el tiempo de análisis de datos”.
“Ahora en pleno funcionamiento, nuestro nuevo método es hasta 6 veces más rápido que nuestro sistema convencional utilizado anteriormente. Además, nuestro sistema CMM Mitutoyo ha mejorado aún más nuestra ya impresionante capacidad de precisión y nos ha proporcionado datos de medición mucho mejores. La inspección de CMM ha tomado un paso adelante en el Grupo ITP. Todos los blisks e IBR de nueva generación ahora se pueden medir utilizando este nuevo método. Nuestro próximo paso será extender nuestra nueva y avanzada técnica de escaneo a cada una de nuestras piezas complejas restantes”.