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Hybrid EMAT-Vision solution for OPTImisation of advanced manufacturing process of automotive tailor welded BLANKS

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Combinación de métodos ópticos y de ultrasonido para verificar soldaduras en vehículos

Un proyecto financiado con fondos europeos combinó dos métodos utilizados en la verificación de soldaduras en automóviles, lo que dio lugar a un proceso de inspección automático y fiable.

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Los fabricantes de automóviles buscan constantemente formas de reducir el peso para generar coches más ligeros y más eficientes. Un método para lograrlo son las soldaduras tailor blank (TWB, por sus siglas en inglés). Esta técnica se sirve de un láser para crear una unión de alta calidad entre dos piezas de metal plano, generalmente acero, con diferentes espesores o propiedades. En comparación con los métodos tradicionales como la soldadura por puntos, las TWB son más baratas, precisas, fuertes y eficaces. Sin embargo, no están exentas de defectos que pueden poner en peligro la seguridad del vehículo y conducir al desperdicio de materiales. Cada TWB debe ser inspeccionada, una labor que la industria de la automoción aborda mediante dos métodos distintos. La tecnología más utilizada es una técnica de ultrasonido denominada sistemas de inspección por ultrasonidos EMAT (transductor acústico electromagnético) que en ocasiones se complementa con un método óptico llamado sistema de inspección por visión (VIS, por sus siglas en inglés). Ambos tienen ventajas y desventajas.

Una combinación eficaz

El proyecto OPTIBLANKS, financiado con fondos europeos, combinó ambos métodos para compensar las debilidades de uno y otro. Los fabricantes del sector habían intentado antes combinar ambos sistemas, pero las tasas de error eran más altas. Sin embargo, OPTIBLANKS logró un proceso de inspección integrado y superior. La tecnología de ultrasonido EMAT es capaz de detectar defectos internos, como agujeros, concavidades y abolladuras o grietas en la soldadura. El VIS ve defectos superficiales en la apariencia, como desalineaciones y desplazamientos laterales. El sistema OptiBlanks utiliza algoritmos de procesamiento avanzados para combinar los métodos de evaluación automática de la soldadura. El resultado se expresa como un índice de calidad de la soldadura. El sistema combinado también elimina los falsos positivos que resultarían de emplear dos procesos separados.

Pruebas industriales

«Nuestro proyecto desarrolló la tecnología ya existente para probarla luego en pilotos con la colaboración de nuestros socios industriales», aclara Jesús Jiménez, jefe de desarrollo comercial e investigación y desarrollo (I +D) de OPTIBLANKS. El equipo validó la tecnología a escalas de pruebas e industrial. «Nuestro objetivo fue mostrar el valor añadido de este método a uno de nuestros clientes más importantes para recibir así su opinión sobre el potencial comercial de nuestra propuesta ampliada a escala mundial». OptiBlanks se instaló en las cadenas de montaje de TWB de nuestro socio, en las que superó el rendimiento de las tecnologías actuales y logró una tasa de detección de defectos del 100 %. El sistema OptiBlanks también incluye un proceso de control de calidad que permite mejorar los procesos de soldadura de los clientes, con lo que se reducen los defectos y se evitan desperdicios. «Además —según afirma Jiménez—, logramos las certificaciones requeridas para su comercialización». Estas certificaciones suponen una acreditación frente a clientes potenciales, pues sin ellas se muestran más reacios a aceptar la tecnología. OptiBlanks es la única propuesta a la altura de las normativas europeas relevantes. Los miembros del proyecto ya trabajan en un aumento de la integración de la tecnología en centros de fabricación que emplean TWB. Debatieron además las opciones de implementación del sistema OptiBlanks con fabricantes europeos y estadounidenses que ya emplean tecnologías de ultrasonidos EMAT. Las implementaciones se realizarían tanto en centros nuevos como en sistemas ya en marcha. El equipo también se propone adaptar la tecnología de inspección híbrida a otras industrias distintas a la automovilística. Se barajan varias aplicaciones potenciales en las que trabajará el equipo si las industrias correspondientes muestran suficiente interés. La tecnología de inspección de OptiBlanks es más eficaz que los sistemas convencionales. Permite detectar con fiabilidad errores de soldadura y ayuda a los fabricantes a perfeccionar sus procesos. Los automóviles fabricados por este método serán más seguros y necesitarán menos materias primas.

Palabras clave

OPTIBLANKS, soldadura, inspección, TWB, defectos, automoción, EMAT, tecnología de ultrasonido, tecnología de inspección, soldaduras tailor blank

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