Obtendo a medida de plásticos

Novas tecnologias para superar os desafios específicos quando se mede componentes do veículo de plástico.

Uma grande proporção da indústria automotiva de plásticos é constituída por componentes da guarnição, juntamente com uma variedade de componentes elétricos, tais como caixas, sensores, interruptores, tomadas e displays. Além disso, os designers que mudam lentes dos faróis de vidro para policarbonato, criaram uma nova tendência que gera ainda mais demanda.  

Tal como acontece com peças de metal, peças de plástico têm requisitos críticos de qualidade em termos de função, tolerância e aparência estética. Muitas molduras automotivas tendem a ser fabricadas em cores de baixo contraste escura; mais frequentemente, preto, perto de tons de preto ou vários de cinza. Embora isso funcione para o designer do carro, isto torna a visualização precisa e aferição muito mais problemática.

Medir um objeto de baixo contraste preto sobre um fundo preto, apresenta desafios significativos para a maioria dos sistemas de medição sem contato, que é onde os benefícios do sistema de medição ótica da Vision Engineering's Hawk entram em jogo. A título de exemplo, um painel de controle do clima fascia Peugeot é moldado em cinza muito escuro e deve caber exatamente no conjunto do controle de temperatura ou o aparelho pode chacoalhar. O painel é fabricado em subcontrato em alto volume e necessita de várias medidas-chave a serem verificadas.

Abordagem manual e automatizada  
Usar um operador gerenciando um sistema só de óptica não é um custo particularmente estratégico eficaz por causa da alta repetição envolvida, enquanto, uma solução apenas de vídeo automatizada enfrentaria dificuldades porque o contraste entre o preto em bordas pretas é muito baixo. A solução otimizada, portanto, é uma abordagem combinada, tal como a utilizada por Hawk.

Básicas, bordas bem definidas podem ser medidas automaticamente usando a tecnologia de detecção de borda de vídeo (VED). Isto permite que, a maioria dos controles sejam totalmente automatizado, aliviando os operadores de tarefas demoradas e repetitivas. Uma vez que estes são concluídas, patenteados, a cabeça do visor óptico do dispositivo pode ser utilizada, permitindo que o operador utilize a experiência subjetiva e a capacidade de definir manualmente um recurso, para medir quaisquer características de baixo contraste difíceis.

O elemento humano  
A tecnologia patenteada da Dynascope é considerada como apresentando uma imagem óptica clara, pura para o operador através da pupila de saída expandida. Esta imagem não foi digitalizada e não vai sofrer de perda de problemas de reprodução de cores e contraste, diz a empresa. Sistemas de vídeo somente se esforçam ao visualizar o baixo contraste do preto sobre preto, branco sobre recursos brancos ou transparentes, como tipificado por muitas molduras automotivas. O cérebro humano é, de longe, o mais poderoso sistema de processamento de imagem disponível e, para assuntos ópticos difíceis, os melhores resultados virão a partir de uma óptica de imagem pura a ser apresentada ao operador.

Hawk pode ser configurado para ser executado manualmente ou de forma totalmente automática. Com a moldagem do painel de controle do clima Peugeot, isso significa que corridas iniciais de pré-produção podem ser acompanhadas de perto e medidas utilizando uma inspeção totalmente manual. A flexibilidade de operação manual significa que as alterações podem ser acomodadas rapidamente, sem a necessidade de conhecimento de programação especializadas. Uma vez que o volume de produção já tenha iniciado, muitas dessas verificações ou medições podem ser totalmente automatizadas, resultando em maior produtividade, redução de tempos de ciclo de inspeção e repetibilidade melhorada.

Coordenação da Cor  
Entre os principais desafios para os sistemas de medição óptica automatizada necessária para verificar alto volume de componentes de plásticos automotivos estão fatores tais como contraste, refletividade e cor. Com isto em mente, Micro-Epsilon desenvolveu um sistema de medição de cor embutida que permite que a cor seja moldada por injeção de peças automotivas, para que possa ser verificada automaticamente, no início do processo de produção, reduzindo os tempos de ciclo.  

O sistema de medida de cores ACS7000 de veículos em alta velocidade, em processo, ao mesmo tempo, inspecionando a cor moldada por injeção de componentes automotivos conforme eles são extraídos do molde, sem ter que esperar que as peças esfriem.

Para ajudar a garantir um tom exato da cor do produto durante a moldagem por injeção, SKZ empresa alemã (Süddeutsche Kunststoff-Zentrum) desenvolveu e testou um método de correlacionar a diferença de cor de um objeto em diferentes temperaturas (conhecido como comportamento termocromismo).

Com uma diferença de temperatura de 20°C, os desvios de cor de mais do que 2 unidades Delta-E podem ocorrer dependendo da cor monitorizada. Cor medições realizadas utilizando o sistema (junto com medições de temperatura utilizando um sensor de termômetro infravermelho), isto permite uma curva principal a ser gerada em diversos níveis de temperatura diferentes que descreve o comportamento termocrômico do componente de plástico colorido. Isto permite que os valores de cor determinados numa peça quente sejam convertidos nos valores de cor real da temperatura ambiente.

Estas curvas de arrefecimento ''pré-calculadas armazenadas no software do sistema, permitem que os valores de cor, determinado durante o processo de moldagem sejam convertido em um temperatura de referência (a 20°C). Por sua vez, isso permite que a cor a ser verificado automaticamente no início do processo, reduza o tempo de ciclo e optimize a produtividade em comparação a controles aleatórios convencionais.

Em termos de funcionamento, o primeiro alvo é iluminado com luz branca antes do espectro de luz refletida ser comparado a uma referência de branco. Os resultados são utilizados para calcular cores coordenadas CIE-XY para comprimentos de onda na gama de 390-780nm. O sistema funciona sem contato, por uma distância de até 50 mm com uma geometria de medição de 30°/0°.

O ACS7000 apresenta uma escolha de três modos de operação para o engenheiro de qualidade. O primeiro modo mede a diferença de cor Delta-E para o valor de referência (um máximo de 15 cores de referência pode ser armazenada). O segundo modo mede espectro de refletividade da amostra, enquanto que o terceiro modo mede cores e exibe-as no espaço de cores relevante. Além disso, os usuários podem visualizar e acompanhar uma análise de tendência para cores individuais em qualquer período de tempo.

Importante para peças de veículos de oficina de moldagem, o sistema é operado através de um navegador web que também exibe os parâmetros de medição relevantes, incluindo um recurso de balanço de preto/branco. As aplicações incluem medições de cor interior do veículo, bem como inspeções de pintura.

High-speed, in-process colour measurement is now possible

Variações materiais 
Incidiram também sobre medição de cor de peças de veículos e aplicações de pintura de plástico sobre os novos espectrofotômetros da X-Rite Ci7800 e Ci7600, os dispositivos que também podem medir materiais opacos, transparentes e translúcidas.

De acordo com a X-Rite, espectrofotômetros de bancada mais velhas podem ser complicados para configurar com o desempenho adequado. Por exemplo, eles podem ser difíceis de identificar o local de medição e visualização de amostras exatas para verificar se há defeitos, resultando em desperdício de tempo com medições de tentativa e erro. Em contraste, as unidades Ci7800 e Ci7600 ajustam automaticamente as definições do instrumento, requisitos de medição de pista e gravam imagens de cada amostra.  

Os dispositivos podem ser usados ​​em combinação com X-Rite NetProfiler e/ou software para cor iMatch de reflectância combinadas e medições de transmissão para formular a transparência ou translucidez desejada.

Medida multi-eixo  
Claro, peças plásticas automotivas oferecem muitos desafios além de medição de cor. Por exemplo, um tubo de plástico é um componente comum em muitos programas de veículo, e assegura que a ovalização está entre as principais preocupações. Como resultado, a NDC Technologies começou a desenvolver o Beta LaserMike AccuScan 6012 de quatro eixos de diâmetro e calibre - disse ser o primeiro medidor de quatro eixos da indústria a medir tubulação de plástico automotiva de até 12 milímetros de diâmetro. Este avanço permite tubos de plástico e outros fabricantes de produtos extrudados de automóvel a medir diâmetro e ovalidade com maior precisão do que medidores de dois e três eixos.

O dispositivo efetua medições em 2.400 leituras por segundo, por eixo (num total de 9.600 medições por segundo) e fornece repetibilidade de uma digitalização para 1 Hm. Isto significa que todos os usuários de digitalização obterão uma medição de diâmetro médio verdadeira e mais precisa.

De acordo com a NDC, uma melhoria de 42% na detecção da verdadeira ovalização é oferecida ao longo de calibre de três eixos juntamente com precisão ovalização de 100% quando o produto está alinhado com os eixos de medição. Além disso, a detecção de falhas é melhorada cerca de 25% em comparação aos calibres de três eixos.