3DS｜Tech News
Road Ahead thúc đẩy số hóa kiểm soát chất lượng toàn quy trình trong ngành gia công nhựa.
Kiểm soát chất lượng trong chuỗi quy trình sản xuất nhựa
Kiểm soát chất lượng trong ngành công nghiệp nhựa không bao giờ được quyết định bởi một khâu đơn lẻ, mà bởi một chuỗi chất lượng hoàn chỉnh bao gồm các yếu tố như đặc tính vật liệu, ý đồ thiết kế, điều kiện khuôn mẫu, thông số quy trình, độ ổn định sản xuất hàng loạt và hiệu suất lắp ráp.
Chúng ta có thể sử dụng các phương tiện kỹ thuật số như thế nào để nâng cao kiểm soát chất lượng từ phương pháp truyền thống "phát hiện vấn đề" lên "hiểu vấn đề, ngăn ngừa vấn đề và hỗ trợ ra quyết định"?
Khả năng kiểm soát chất lượng toàn diện của Road Ahead: cho phép dữ liệu đóng vai trò thực sự trong sản xuất nhựa, biến dữ liệu hình học thành cơ sở có thể truy vết về phía trước và hướng dẫn ngược lại.
Xu hướng và thách thức trong kiểm soát chất lượng linh kiện nhựa
Ba xu hướng chính trong kiểm soát chất lượng linh kiện nhựa: đo lường đang chuyển từ phòng thí nghiệm sang xưởng sản xuất; GD&T và PMI đang được tích hợp trực tiếp vào quy trình kiểm tra; và quét 3D đang trở thành nền tảng của mô hình song sinh kỹ thuật số. Các giải pháp chất lượng công nghiệp của Road Ahead cung cấp cho ngành công nghiệp nhựa một lộ trình hoàn chỉnh từ thu thập dữ liệu đến phân tích, từ kiểm tra điểm đơn lẻ đến quy trình khép kín.
1. Khâu thiết kế: Biến PMI trực tiếp thành cơ sở kiểm tra
Lập kế hoạch kiểm tra dựa trên CAD có thể trực tiếp đọc PMI và nhập các mô hình với các đặc điểm kiểm tra vào phần mềm đo lường. Lợi ích đạt được gấp ba lần: một nguồn dữ liệu thực duy nhất, đảm bảo rằng các thông số kỹ thuật thiết kế và tiêu chí kiểm tra là giống hệt nhau; hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm đặc điểm và dung sai có thể được nhập cùng một lúc; và tiêu chuẩn được xác định bởi mô hình, chứ không phải bằng thỏa thuận bằng lời nói.
Một khía cạnh quan trọng khác cần xem xét đối với các bộ phận bằng nhựa – đó là sự bù trừ biến dạng và co ngót: nhựa chắc chắn sẽ bị biến dạng khi nguội, và lượng bù trừ này phải được tính đến trong giai đoạn thiết kế. Bề mặt khuôn có thể được tích hợp trực tiếp vào mô hình CAD. Việc nghiên cứu kỹ lưỡng lĩnh vực này sẽ giảm đáng kể số chu kỳ đúc thử nghiệm.
2. Khâu khuôn: Dùng hình học thực tế thay cho phương pháp “thử đến khi đúng”
Giá trị của phép đo quang học không chỉ nằm ở "quét nhanh", mà còn cung cấp cơ sở cho việc sửa chữa khuôn mẫu: bằng cách so sánh hình dạng kích thước thật với bản vẽ CAD, dữ liệu về vị trí cần gia công và lượng gia công có thể được xác định, thay vì "gia công một ít rồi thử lại".
Lập trình đường chạy dao phay dựa trên dữ liệu đo thực tế của phôi nhanh hơn nhiều so với gia công theo mô hình lý thuyết rồi hiệu chỉnh lại. Mô hình lưới STL thu được từ quá trình quét cũng có thể được tái sử dụng cho tái tạo ngược, sản xuất bồi đắp và so sánh theo lô.
Các vết mài mòn và trầy xước thường có thể phát hiện bằng mắt thường, dẫn đến hàng trăm lỗi; việc đo đạc tại chỗ có thể xác định tình trạng của khuôn trong suốt quá trình đúc thử, và việc sửa chữa có thể được kiểm chứng ngay tại chỗ mà không cần chờ kiểm tra.
3. Khâu sản phẩm đầu tiên: Những khuyết tật nhìn thấy chỉ là phần nổi của tảng băng chìm
Chụp CT vùng quan tâm (ROI) độ phân giải cao được thực hiện tại điểm giao nhau của các mặt trận dòng chảy nóng chảy để so sánh các thành phần được bơm vào ở nhiệt độ 306°C và 297°C. Sự khác biệt về phân bố lỗ rỗng bên trong là đáng kể—sự chênh lệch nhiệt độ nhỏ hơn 10 độ C. Sự khác biệt này không thể nhìn thấy bằng mắt thường, và chỉ có mặt cắt ngang được nhìn thấy trong lát cắt.
Phân tích khuyết tật dựa trên thể tích có thể tự động xác định độ xốp, cung cấp phản hồi định lượng để điều chỉnh quy trình. Các khuyết tật có thể nhìn thấy cũng cần được định nghĩa lại: vết co ngót xuất hiện ở những vùng có sự thay đổi độ dày thành, là hiện tượng phổ biến trong quá trình đúc khuôn, và có thể được chấp nhận nếu chúng không ảnh hưởng đến chức năng sau khi đánh giá.
Việc xác định khuyết tật chỉ là bước khởi đầu; đánh giá tác động chức năng là điểm kết thúc — thử nghiệm GD&T trả lời câu hỏi về chức năng: chỉ khi độ song song của hai bề mặt trượt đáp ứng tiêu chuẩn thì tấm che mới có thể đóng bình thường.
4. Khâu sản xuất hàng loạt: Không chỉ kiểm tra từng sản phẩm đạt hay không, mà còn phải xem quy trình có ổn định hay không
Xu hướng kích thước quan trọng trên nhiều chi tiết cung cấp thông tin hữu ích hơn so với việc xác định xem một chi tiết riêng lẻ có đạt tiêu chuẩn hay không. Khoảng cách giữa điểm B1 và B6 trên một chi tiết có thể nằm trong giới hạn dung sai trên từng chi tiết riêng lẻ, nhưng xu hướng lại cho thấy sự dao động—điều này thường cho thấy những thay đổi chậm về nhiệt độ khuôn, thời gian giữ nhiệt hoặc lô nguyên liệu thô.
Các chỉ số năng lực quy trình định lượng điều này: Pp phản ánh mức độ phân tán, và Ppk tính đến độ lệch tâm. Nếu Ppk tiếp tục giảm, cần phải can thiệp ngay cả khi hiệu suất hiện tại đạt 100% yêu cầu.
De-Warp được thiết kế cho các chi tiết có thành mỏng, dễ biến dạng. Nó mô phỏng ảo trạng thái kẹp trong phần mềm, giúp phép đo gần hơn với quá trình lắp ráp thực tế – không phải là chi tiết đã thay đổi, mà là trạng thái đo không chính xác.
5. Khâu dữ liệu: PiWeb biến kết quả đo thành xu hướng và cơ sở ra quyết định
Kết quả từ máy đo tọa độ (CMM), quét quang học, dụng cụ đo thủ công và chụp CT được hợp nhất vào một nền tảng duy nhất, cho phép dữ liệu từ các nguyên lý khác nhau tương tác trong cùng một hệ tọa độ. Một loạt các báo cáo riêng lẻ được chuyển đổi thành một đường cong duy nhất, dễ hiểu, và tất cả các bộ phận đều có thể truy cập cùng một dữ liệu. API mở cho phép tích hợp với các hệ thống hiện có mà không cần phải thay đổi hoàn toàn.
6. Khâu lắp ráp: Từ kiểm tra từng linh kiện đạt chuẩn đến xác nhận toàn bộ cụm lắp ráp
Mỗi thành phần được quét riêng biệt, và dữ liệu được mở trong cùng một dự án để mô phỏng cách chúng sẽ được lắp ráp thành một sản phẩm hoàn chỉnh — các khe hở, sự sai lệch và sự không khớp có thể được phát hiện trước khi lắp ráp thực tế.
Sau khi lắp ráp hoàn tất, cần kiểm tra các bộ phận bên trong? Công nghệ CT công nghiệp có thể tháo rời cụm lắp ráp bằng kỹ thuật số và kiểm tra từng bộ phận bên trong mà không làm hỏng các linh kiện — đối với các cụm lắp ráp không thể đảo ngược như mối hàn và khớp nối, đây là phương pháp kiểm tra bên trong duy nhất.
Bản thân việc đo lường không tạo ra giá trị; chính những quyết định đúng đắn được đưa ra dựa trên kết quả đo lường mới tạo ra giá trị. Road Ahead không chỉ cung cấp công nghệ kiểm tra hiệu quả hơn mà còn cả một hệ thống kiểm soát chất lượng kỹ thuật số khép kín bao trùm toàn bộ quy trình sản xuất nhựa.
Nếu dây chuyền sản xuất của bạn cũng đang gặp phải các vấn đề như phải thực hiện nhiều vòng thử nghiệm đúc khuôn, tranh chấp đáng kể về việc xác định các khuyết tật về hình thức, các bộ phận riêng lẻ đạt tiêu chuẩn nhưng cụm chi tiết không thể lắp ráp được, và lý do không rõ ràng cho sự biến động của quy trình.
Hãy theo dõi Road Ahead để tìm hiểu thêm các trường hợp thực tiễn trong lĩnh vực đo lường công nghiệp và sản xuất bồi đắp.