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May 26, 2024

Uso del escaneo láser para inspeccionar la limpieza de las piezas

Estas dos piezas idénticas cuentan con una ranura para la aplicación del sellador. La parte de la izquierda muestra una contaminación general baja pero una contaminación alta en la ranura. La parte de la derecha muestra lo contrario.

Estas dos piezas idénticas cuentan con una ranura para la aplicación del sellador. La parte de la izquierda muestra una contaminación general baja pero una contaminación alta en la ranura. La parte de la derecha muestra lo contrario. Esto demuestra el poder de la detección de imágenes frente a las mediciones integrales o puntuales que podrían proporcionar resultados engañosos en tales situaciones.

Mantener las superficies de las piezas libres de contaminantes es crucial en muchos procesos de fabricación modernos, como el pegado y soldadura, el recubrimiento y las aplicaciones de vacío. Ante esta exigencia, y con la creciente demanda de digitalización y documentación de estos procesos, existe una necesidad real de equipos de medición que puedan evaluar la limpieza de toda la pieza.

Combinando el método supersensible de detección de fluorescencia inducida por láser con el concepto de escaneo láser, Fraunhofer IPM ha desarrollado dispositivos para la inspección de piezas desde menos de 1 pulgada cuadrada hasta decenas de pies cuadrados.

Uno de esos dispositivos es el F-Scanner, que utiliza un rayo láser violeta o ultravioleta para dar fluorescencia a residuos orgánicos como lubricantes para dibujo y refrigeración, aceites para granizados, agentes de liberación, fundentes y huellas dactilares. Estos contaminantes emiten entonces su propia luz que contrasta con la superficie limpia del metal desnudo, que a su vez no muestra ninguna fluorescencia.

Para recubrimientos y contaminantes conocidos, el dispositivo se puede calibrar para obtener datos de medición cuantitativos. Su límite de detección es de 0,1 a 1 mg/sq. pies, lo que corresponde a sólo unos pocos nanómetros de espesor de capa. La calibración requiere valores de referencia, como mediciones gravimétricas utilizando una escala de precisión. Si no está calibrada, la unidad viene configurada de fábrica con un estándar de fluorescencia para garantizar que los resultados de unidades iguales o diferentes sean siempre comparables.

La potente óptica del escáner y la rápida detección de la señal de fluorescencia permiten que la unidad realice más de 1 millón de mediciones individuales por segundo. Esto es lo suficientemente rápido como para mantenerse al día con aplicaciones de alta velocidad, como el procesamiento de tiras de metal. A partir de los datos de medición, el software crea un mapa digital del paisaje de contaminación o recubrimiento en toda la superficie. Para piezas aún en pie, la resolución óptica depende del tiempo de ciclo requerido y normalmente es de 200 a 1000 µm.

El escáner está disponible en versiones independiente y en línea y también puede integrarse en equipos de producción. La versión independiente se basa en la unidad 2D o en una unidad transversal 1D, dependiendo del tamaño de la pieza. Está equipado con una cámara de muestra del tamaño adecuado, que garantiza un funcionamiento seguro con láser de Clase 1.

La versión en línea, generalmente basada en la unidad 1D, ofrece interfaces mecánicas, eléctricas y de software personalizables. Su diseño monolítico es adecuado para funcionar tanto en entornos limpios como hostiles y puede incluir una ventana intercambiable sin herramientas, refrigeración por agua, un sistema de gas de purga y amortiguadores. El sistema láser Clase 3b debe estar cerrado o protegido adecuadamente para garantizar un funcionamiento seguro con el láser. El sistema viene con entradas y salidas seguras, que se pueden conectar a una lógica de enclavamiento y a un control del láser accionado por llave.

Con una velocidad de escaneo de hasta 400 líneas por segundo, el modelo 1D puede capturar piezas o tiras de metal a una velocidad de procesamiento de 150 m/min. con ¼ de pulgada. resolución. Eso equivale a más de 2000 mediciones por pie cuadrado. También se puede montar en un robot, eje lineal o pórtico, lo que permite la captura flexible y de alta velocidad de piezas complejas de tamaño casi arbitrario, como las de procesos de fundición a presión o de formación de paneles. Para piezas más pequeñas de hasta 24 por 24 pulgadas, el modelo 2D con su modo de escaneo 2D inherente es el más adecuado.

La inspección fluorescente rápida y completa de las superficies de las piezas mediante escáneres láser ayuda a los fabricantes a lograr un control de calidad perfecto en procesos e industrias exigentes. Puede reducir la cantidad de rechazos y mejorar la calidad, la seguridad y la vida útil del producto. Además, puede allanar el camino hacia procesos de limpieza y recubrimiento basados ​​en datos más sostenibles que pueden beneficiarse de la retroalimentación directa del dispositivo de inspección.

Estos dos espacios en blanco de aluminio estaban apilados, provocando la transferencia de lubricante de un espacio en bruto al otro. El perfil de lubricación muestra las fuertes desviaciones resultantes en la distribución del lubricante.