用計算機斷層掃描技術能夠提高*的測量精度,進一步完成對模具的修正.
VEMA GMBH公司生產(chan) 技術含量*的塑料部件。作為(wei) 這家公司的總,Werner Veser要在投產(chan) 之前對模具進行多次修改。例如:LED大燈透鏡。
工具製造領域的測量
Veser在探尋取代傳(chuan) 統測量方法的時候,有人建議他試一試計算機斷層掃描技術。這種技術廣泛應用於(yu) 醫療領域,使用效果非常,但是在工業(ye) 領域的應用依然比較少。
幸運的是,被推薦的服務供應商位於(yu) 德國Schonaich,距VEMA GMBH公司100公裏。“這讓初期溝通和協調很方便,*次接觸就取得了很好的進展”Veser說道:“當我們(men) 提出我們(men) 的要求後,我們(men) 獲得了性能非常好的測量儀(yi) 器和修正結果,這真的不敢想象。”
Mark Waschitschek和Herbert Layher,這兩(liang) 位富有創新思維的聰明人是從(cong) Werth公司采購TomoScope設備的幕後策劃人。這兩(liang) 位管理者*投身於(yu) 注塑模具行業(ye) ,在不同的供應商供職,zui終他們(men) 在這家公司詳實。他們(men) 一位是技術,另一位是質量管理,五年前,他們(men) 便開始著手研究測量複雜技術不見的方法。在一次交易過程中,他們(men) 接觸到計算機斷層掃描測量技術,很快便意識到其巨大的潛力。
一台設備供多人使用
然而,一台這樣的CT設備在較小的工具、模具廠房或注塑模具上並不能*發揮其功能。因此,TomoScope設備轉變成提供對外服務,德國Werth測量技術公司將CT設備改進成坐標測量技術應用
Vera公司將此項技術用於(yu) 汽車行業(ye) 的LED大燈的製造中。Werner Veser解釋說:“我們(men) 已經具備豐(feng) 富的實際經驗,許多汽車照明設備廠商來我們(men) 這裏學習(xi) 實際操作經驗。因為(wei) 我們(men) 已經能夠同時提供模具加工和注塑模了,而且,在這兩(liang) 個(ge) 領域,我們(men) 的經驗都相當豐(feng) 富。我們(men) 是模具開發和原始產(chan) 品生產(chan) 的理想夥(huo) 伴。
然而,製造透鏡和反光鏡並不是簡單的事情。產(chan) 品不僅(jin) 要求像玻璃一樣純淨,而且表麵質量要求也十分苛刻。他們(men) 必須平攤且彼此之間的角度滿足要求。2%毫米的偏差就意味著損失30%的光量。因此,zui終產(chan) 品的光學功能平麵要滿足*的表麵精度這些要求大多是通過模具來實現的,其必須具備*的可靠性。相對模具製造,注塑模具工藝過程控製比較容易。
通過模具校正,獲得高精度塑料部件
為(wei) 了達到需要的精度等級,Veser通常采用以下辦法:他講客戶的部件CAD數據導入他的係統中,在CAD中獲取部件的可能縮小量。然後,Veser根據部件外形獲取模具內(nei) 腔輪廓,然後設計模具。通過CAD文件,在CAM-部件軟件中生成NC程序。zui後車間研磨出模具,並配置彈簧、滑塊等。
通過模擬和在注塑模上簡單運轉,zui終將模具優(you) 化到能夠保證精度。實現極限尺寸的公差維持在0.1mm。
然後開始微調,這一步要求注塑模具具有很高的測量精度。如果發現與(yu) 目標數據存在偏差,就需要對模具進行修正。尤其要注意厚壁部件,包括LED透鏡,這種部件收縮明顯。由於(yu) 接觸測量機的測量數據分辨率比較低,就需要一些修正回路。
除了測量點的數量受限,使用探頭和其他測量方法無法測量接觸不到的位置。通常的測量方法也很難測量裝配完成的部件。這一點非常重要,因為(wei) 光源的表麵夾角和相對位置非常關(guan) 鍵。這就意味著,*的選擇就是通過多種探測手段獲取完整的尺寸數據,這樣就需要做額外的工作並會(hui) 產(chan) 生誤差。
通過斷層掃描技術實現初始建模和模具修正
計算機斷層掃描測量設備中有一個(ge) X射線發生器和探測器,其工作原理類似於(yu) CCD相機。它將X射線圖像轉化成二維圖像,供後續處理。
Werth公司的TomoScope設備獨到之處是融合了坐標測量技術和計算機斷層掃描技術。這樣就可以是測量數據的精度達到微米級別,並且能表現工件的細節特征,這些的數據可以通過多種手段進行分析。按照規範,要生成STL網格分布的點雲(yun) 圖,可編輯,優(you) 化簡便。對於(yu) Herbert Layher和Mark Waschitschek而言,這是一種理想的測量塑料部件的方法,但是,Werth也之處:“就模具測量而言,我們(men) 的目標絕不是做一個(ge) 單一的測量設備供應商。在Vema,我們(men) 已經證實CT技術是模具修正的理想應用。”
實際生產(chan) 中,其工作過程是這樣的:不做接觸式測量,Werner Veser直接將注塑部件放置在TomoScope上。用X射線照射部件,然後從(cong) 三維點狀雲(yun) 圖生成STL文件,作為(wei) 初始CAD數據。從(cong) 顏色分布可以直接看出偏差。
“如果部件的誤差合格,那麽(me) 數據就導入到*測量報告中,就完成了。”Mark Waschitschek解釋道:“如果存在缺陷,我們(men) 可以清晰的看見哪些區域需要在模具上修改。CAD和測量專(zhuan) 家Carlos Machado也加入我們(men) 。”與(yu) Werner Veser共事,Carlos Machado主要負責處理STL數據。他告知工程師,哪些區域需要修正,然後使用CAD/CAM係統重建修正後的模具,優(you) 化袁術模具的CAD文件。他用一個(ge) 案例說明了潛在的原理:“原本希望從(cong) 模具中出來的一個(ge) 圓形的杯子,那麽(me) 就將空間誤差轉移到另一邊,那麽(me) ,下一個(ge) 杯子出來就是圓的。”Vena公司已經將這一理論用於(yu) 實踐中,但是沒有這樣的精度等級。這是因為(wei) ,對於(yu) 一個(ge) 優(you) 化應用,測量儀(yi) 探頭隻能采集測量點中的1%,CT技術就能夠較好的處理這一問題。Werner Veser高度評價(jia) Werth TomoScope的作用。
提高質量&節省時間
他特別說明了操作流程是多麽(me) 的簡單。“如果需要對模具進行修正,我通過CAM係統就能獲取全新的CAD文件。再重新製造我的模具。直至目前為(wei) 止,所有的磨具都經過優(you) 化,且不需要更多的修正回路。我們(men) 提高質量的同時還節約了時間。”Vena使用Werth公司的計算機斷層掃描測量技術已經一年半了。Veser還使用這項技術分析塑料覆蓋件。他解釋道:“X射線獲取了整個(ge) 空腔的輪廓。這就意味著,使用適當的軟件,我們(men) 能夠確定收縮孔的位置。這為(wei) 注塑流程提供了重要的參考。萬(wan) 一發生召回事件,我們(men) 能夠像客戶證明部件的質量。”
對於(yu) 無力負擔這種設備但是非常希望能夠通過這種技術測量和分析他們(men) 產(chan) 品的廠家。Herbet Layher給出了如下建議:“購置一台安裝離線WinWerth軟件的電腦,這套軟件的費用對整套係統來說非常少。然後我們(men) 提供STL文件供你分析。”
VEMA GMBH創建於(yu) 1982年,專(zhuan) 門加工和製造高技術要求的塑料零件,是的複雜產(chan) 品研發合作夥(huo) 伴。