Fornecer qualidade específica dentro de um prazo preciso é um dos critérios decisivos no processo de seleção de fornecedores na indústria automotiva hoje. Com o rápido desenvolvimento da tecnologia e a crescente complexidade dos veículos, a necessidade de um controle de qualidade ainda mais rápido e preciso está crescendo. Como a digitalização 3D aborda os desafios da indústria automotiva?
Tecnologia de digitalização 3D na indústria – aplicações
Os scanners 3D são amplamente utilizados em uma grande variedade de campos de fabricação, contribuindo para a qualidade do produto, eficiência de fabricação, o surgimento de inovação e até mesmo uma gestão industrial eficaz. Na indústria de energia, por exemplo, os modelos 3D digitais contribuem para a otimização de máquinas e equipamentos e, consequentemente, para a qualidade dos processos e do próprio produto. Na medicina de precisão, os scanners são indispensáveis para a criação de modelos anatômicos e a produção de implantes personalizados, por exemplo, enquanto na indústria da construção permitem examinar com precisão a condição das estruturas existentes e facilitam o planejamento dos trabalhos de reparo. Na indústria aeroespacial, a digitalização 3D ajuda no projeto e na produção de peças, enquanto na construção naval ajuda na criação de novos modelos de navios e no controle de qualidade contínuo de embarcações já em uso. Aplicações cada vez mais sofisticadas de scanners 3D podem ser vistas na indústria automotiva, onde permitem a criação de modelos de carros altamente detalhados e o controle de qualidade dos componentes, com implicações na segurança, conforto de direção e emissões de CO2.
Digitalização 3D no controle de qualidade automotivo
A digitalização e modelagem 3D são tecnologias inerentes à indústria automotiva, onde os padrões de qualidade geralmente determinam a escolha de um parceiro de fabricação. Medições de alta precisão de componentes com um scanner 3D permitem detectar até mesmo o menor desvio das especificações. Graças à visualização detalhada de modelos geométricos de peças, é possível não apenas identificar possíveis defeitos, mas também fazer alterações visando a otimização. Ao mesmo tempo, o processo de inspeção é mais rápido e eficiente do que os métodos tradicionais, o que é importante do ponto de vista da entrega no prazo e da consistência da qualidade. Na era da automação e robotização dos processos de produção, a tecnologia de digitalização automática com um braço especial oferece uma eficiência muito alta. Além dos testes estáticos, também é possível realizar, por exemplo, simulações dinâmicas de colisão ou melhorar a aerodinâmica dos veículos em software especial, o que, de outra forma, exigiria a produção de um protótipo real. Uma área bastante interessante onde os scanners 3D encontram aplicação é o benchmarking. Ao ser capaz de comparar com precisão amostras de componentes produzidos por diferentes fornecedores de nível, por exemplo, o cliente OEM pode escolher o melhor produto.
Sistemas de visão para controle de qualidade – digitalização 3D vs. outros métodos
A digitalização 3D se destaca entre outros métodos de controle de qualidade porque captura os dados geométricos de um componente em grande detalhe. Esses recursos não são fornecidos por ferramentas de medição tradicionais, como paquímetros ou micrômetros. As CMMs (Máquinas de Medição por Coordenadas) têm uma aplicação semelhante, mas têm suas limitações em termos de alto custo e necessidade de calibração inicial.
Vantagens da digitalização 3D no controle de qualidade
Os scanners 3D permitem medições fáceis, instantâneas e extremamente precisas da geometria e forma da peça, bem como sua visualização. Um software especial de controle de qualidade compara automaticamente a digitalização do produto com o modelo 3D digital, detectando quaisquer desvios e gerando um relatório de medição. No processo de digitalização 3D totalmente automatizado, é tomada uma decisão automática de aceitar ou rejeitar o objeto como defeituoso. Isso permite que quaisquer problemas sejam corrigidos em um estágio inicial, resultando em menos desperdício. Em um caso ideal, também é possível indicar como melhorar o desempenho do componente. Os scanners 3D podem ser facilmente movidos e usados em vários locais, incluindo locais de difícil acesso, o que confirma sua flexibilidade e versatilidade. A tecnologia permite mapear a produção, otimizar os processos produtivos e aumentar a eficiência de toda a linha de produção. Além disso, os scanners 3D permitem a criação de modelos CAD a partir de objetos já existentes no processo de engenharia reversa. Isso é muito útil, por exemplo, ao restaurar peças de carros antigos ou precisar melhorar os componentes existentes.
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Outros métodos de controle de qualidade e suas limitações
Outra tecnologia de controle de qualidade frequentemente usada são as máquinas de medição por coordenadas de pulso e varredura (CMMs). Esses dispositivos são equipados com uma ponta de sonda e um software especializado que registra pontos em um sistema de coordenadas, criando uma geometria tridimensional da peça que está sendo medida. Eles também permitem a análise geométrica, comparando a peça com um modelo de referência e detectando desvios do modelo. A desvantagem aqui, no entanto, está em seu alto custo de investimento. Além disso, sua calibração requer amplo conhecimento e experiência. Outra solução utilizada no processo de controle de qualidade são os sensores piezoelétricos utilizados para medir força, tensão e aceleração. Seu componente central é um cristal de quartzo, que gera um sinal elétrico correspondente à força mecânica aplicada. Uma desvantagem considerável desta solução é sua alta suscetibilidade a condições externas. Quaisquer mudanças de temperatura ou umidade podem afetar a precisão das medições, tornando necessário que os sensores sejam calibrados regularmente. Os instrumentos de inspeção dimensional mais tradicionais são paquímetros e micrômetros, que requerem operação manual e, portanto, são inadequados para produção em massa. A indústria automotiva também usa digitalização 2D, que envolve a obtenção de imagens ou mapas bidimensionais da superfície de objetos usando vários dispositivos, como lasers, câmeras ou scanners ópticos. Este método também permite a verificação de dimensões, detecção de arranhões ou irregularidades, mas não é adequado para analisar componentes complexos.
Desafios no controle de qualidade na indústria automotiva – como a digitalização 3D ajuda?
Com a crescente complexidade dos componentes e a implementação contínua de inovações na indústria automotiva, métodos de controle de qualidade flexíveis e inovadores estão se tornando cada vez mais importantes. A tecnologia de digitalização 3D é a resposta perfeita para esse desafio, pois permite a aquisição simultânea de várias dimensões de um objeto em um período de tempo relativamente curto. Isso permite agilizar e aumentar a confiabilidade do processo de controle de qualidade e, consequentemente, de toda a produção. Os scanners 3D geram modelos digitais de alta resolução. Isso torna possível detectar quaisquer irregularidades – tanto na geometria quanto na estrutura do objeto em exame. Isso é especialmente útil para o controle de qualidade na produção de componentes plásticos, que podem ter formas muito complexas e ser compostos por detalhes muito pequenos. Os dados adquiridos por meio da digitalização permitem analisar desvios e identificar pontos fracos na produção. Isso permite a otimização sistemática da fabricação e a redução dos níveis de defeitos, resultando em custos mais baixos e menos desperdício.
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Digitalização 3D de precisão: os mais altos padrões de qualidade na Knauf Industries Automotive
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