Combinazione di metodi ottici e a ultrasuoni per controllare le saldature dei veicoli
Le case automobilistiche cercano costantemente di ridurre il peso, nel tentativo di rendere le auto più leggere ed efficienti da guidare. I pezzi saldati su misura (TWB) costituiscono un metodo per ottenere riduzioni di peso. Questa tecnica utilizza un laser per creare una giunzione di alta qualità tra due pezzi di metallo piatto, generalmente acciaio, con spessori o proprietà diversi. Rispetto ai metodi tradizionali quali la saldatura a punti, i TWB sono più economici, più spazialmente precisi, più forti ed efficienti. Tuttavia, presentano ancora difetti che possono compromettere la sicurezza del veicolo e causare sprechi di materiali. Ogni TWB deve essere ispezionato e l’industria automobilistica lo fa utilizzando due metodi diversi. La tecnologia più utilizzata è una tecnica a ultrasuoni chiamata EMAT (trasduttore acustico elettromagnetico) un sistema di ispezione a ultrasuoni, e questo a volte è integrato con un metodo ottico chiamato sistema di ispezione visiva (VIS). Entrambi presentano vantaggi e svantaggi.
Prima combinazione efficace
Il progetto OPTIBLANKS, finanziato dall’UE, ha combinato entrambi i metodi, in base ai quali ciascuno neutralizza i punti deboli dell’altro. I produttori del settore hanno tentato in precedenza una simile combinazione, ma il risultato è stato un tasso di rigetto più elevato. Al contrario, OPTIBLANKS ha realizzato un processo di ispezione integrato e superiore. La tecnologia a ultrasuoni EMAT è in grado di rilevare difetti interni, quali fori, concavità e ammaccature o crepe nella saldatura. Il VIS individua difetti superficiali nell’aspetto, come allineamenti irregolari e disallineamenti laterali. Il sistema OptiBlanks utilizza algoritmi di elaborazione avanzati per combinare i metodi per la valutazione automatica della saldatura. Il risultato è espresso come indice di qualità della saldatura. Il sistema combinato elimina anche i falsi positivi che potrebbero derivare dall’avere due processi separati.
Collaudo industriale
«Il nostro progetto ha sviluppato la tecnologia esistente, quindi l’ha collaudata in collaborazione con i nostri partner industriali», afferma Jesus Jimenez, responsabile R&S di OPTIBLANKS. Il team ha convalidato la tecnologia su scala di collaudo e industriale. «Il nostro obiettivo principale era mostrare il valore aggiunto di questo approccio a uno dei nostri clienti più importanti e quindi ricevere riscontri sul potenziale di mercato della nostra soluzione se replicata su scala industriale a livello globale». Installato nelle nostre linee di produzione TWB dei nostri partner, OptiBlanks ha superato le attuali soluzioni, raggiungendo un tasso di rilevamento dei difetti del 100 %. Il sistema OptiBlanks offre inoltre ai produttori un processo di controllo di qualità che consente di migliorare i loro processi di saldatura. Ciò comporterà una riduzione dei difetti e una riduzione degli sprechi. «Inoltre», afferma Jimenez, «abbiamo ottenuto le certificazioni richieste per la commercializzazione». Queste accreditano il sistema agli occhi di potenziali clienti; senza la certificazione, i clienti esiterebbero a farsi coinvolgere. OptiBlanks è l’unica soluzione in grado di rispettare le pertinenti norme europee. I membri del progetto stanno lavorando a un’ulteriore integrazione negli impianti di produzione TWB. I ricercatori hanno discusso delle opportunità di implementazione del sistema OptiBlanks con produttori europei e americani che attualmente utilizzano la tecnologia a ultrasuoni EMAT. Le implementazioni includeranno sia nuove installazioni che aggiornamenti di vecchi sistemi. Il team prevede inoltre di adattare la tecnologia di ispezione ibrida alle industrie non automobilistiche. Sono state individuate diverse potenziali applicazioni, che il team intende perseguire se l’industria manifesta sufficiente interesse. La tecnologia di ispezione OptiBlanks è più efficace rispetto ai sistemi convenzionali. Consente il rilevamento affidabile degli errori di saldatura e aiuta i produttori a perfezionare i propri processi. Le auto diventeranno più sicure e meno dispendiose da realizzare.
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