Opłacalna produkcja wysokiej jakości części precyzyjnych
Części o małych i średnich rozmiarach produkowane z dokładnością mikro- lub nanometrową są powszechnie używane w licznych dziedzinach, w tym w mikroinżynierii oraz produkcji aparatury medycznej i optycznej. Istniejące metody kontroli jakości takiej mikroprodukcji są jednak niewystarczające. Naukowcy pracujący przy finansowanym ze środków UE projekcie MIDEMMA (Minimizing defects in micro-manufacturing applications) zajęli się rozszerzaniem zakresu kontroli produktów końcowych o monitorowanie i optymalizację surowców, elementów obrabianych i procesów. Nowe technologie umożliwiają wykrywanie wad w czasie rzeczywistym. Zmniejszenie zmienności poprzez monitorowanie procesów otwiera możliwość używania mniej kosztownych maszyn. Z kolei inteligentne narzędzia do podejmowania decyzji pozwalają ograniczać zakres wiedzy wymaganej od operatorów. W jednym z nowych mocowań elementów obrabianych wykorzystano technologie inteligentne w celu monitorowania deformacji i przesunięć elementu oraz odpowiedniej adaptacji. Ultraprecyzyjny system manipulatorów zapewnia doskonałą precyzję i powtarzalność pozycjonowania podczas operacji mikroobróbki maszynowej. Badacze opracowali też mikroskop zintegrowany z maszyną, który umożliwia mierzenie wykonywanych elementów z dokładnością przekraczającą jeden mikrometr. Technologie monitorowania procesów są tworzone z myślą o mikroobróbce maszynowej, niekontaktowej mikroobróbce elektroerozyjnej (EDM), ultraszybkiej ablacji laserowej i mikrowtryskiwaniu tworzyw sztucznych. Adaptacyjne sterowanie procesem polega na wykorzystywaniu danych monitorowania procesu do automatycznego ustawiania parametrów technologicznych, wykrywania błędów i adaptowania warunków pracy. We współpracy z pięcioma użytkownikami przemysłowymi z sektorów aparatury medycznej i optyki przeprowadzono demonstracje nowych technologii. Odnotowano znacznie lepsze wyniki w produkcji protez dentystycznych, komponentów optycznych, ultraszybkich laserów impulsowych, elementów ortodontycznych i narzędzi skrawających EDM. Technologie tworzone w ramach projektu MIDEMMA mogą radykalnie odmienić metody pracy przedsiębiorstw europejskich zajmujących się mikroprodukcją. Ograniczenie kosztów, czasu i ilości odpadów znacząco wpłynie na rentowność wytwórców na terenie UE. Postępy w zapewnianiu jakości pozwolą zwiększyć konkurencyjność w globalnym sektorze komponentów do mikroinżynierii oraz ultraprecyzyjnych soczewek i innych elementów optycznych.
Słowa kluczowe
Zerowa tolerancja wad, wytwarzanie, monitorowanie procesów, mikroinżynieria, mikroprodukcja
