Færre produktionsfejl: Sådan gør du

At bygge perfekte dele er ikke altid helt lige til. Der kan nemlig opstå produktionsfejl på hvilket som helst tidspunkt i fremstillingsprocessen – også selvom formen, matricen eller jiggen er konstrueret i henhold til CAD-modellen. Nogle fænomener forstyrrer værktøjet og forårsager problemer og ufuldkommenheder på delene. Og derfor svarer dine producerede dele ikke altid til de tekniske krav. Du er dermed nødt til at foretage justeringer og gentagelser for at sikre, at dit værktøj og former (selvom de svarer til deres nominelle modeller) producerer dele, der opfylder inspektionsstandarder og kundekrav.

Med blogindlægget vil vi hjælpe dig til at spore produktionsfejl og producere dele i bedre kvalitet – og selvfølgelig i overensstemmelse med specifikationerne og inden for tolerancerne.

I blogindlægget vil vi derfor:

• Skabe overblik over de forskellige produktionsudfordringer, der kan fører til produktionsdefekter
• Fortælle om de muligheder, som 3D-scanning skaber i forhold til at inspicere funktioner og dele
• Vise, hvordan du som QC-ansvarlig kan forkorte inspektionstiden og reducere produktionsomkostningerne, der er forbundet med skrot.

De mest almindelige årsager til produktdefekter

Virkelighedens værksteder adskiller sig fra den teori, der er illustreret i CAD-modeller. For her spiller flere uforudsigelige fænomener nemlig ind, når man producerer dele. Lad os tage et par eksempler.

Metalsammensmeltning er fx et komplekst fænomen, og dermed følger fremstillingsprocessen ikke en lineær og gentagelig vej fra støbeform til den endelige del. Og derudover er der fjedring ved stansning, krympning ved fremstilling af en form af kompositmateriale eller termiske kræfter ved svejsning af to elementer, som også er eksempler på uforudsigelige fænomener der kan påvirke præcisionen.

Disse fænomener er svære at kontrollere og gør det umuligt at forudsige det endelige resultat, før man får delene i hånden. I første omgang bliver et værktøj bygget ud fra den teoretiske model, som er udviklet til at skabe fremstillede dele, der opfylder de tekniske krav. Men i industriens virkelighed forstyrrer de ovennævnte fænomener de støbte eller pressede dele. Og som følge heraf kan man opleve, at emnerne ikke opfylder de tekniske krav, og derfor må de justeres, korrigeres og ændres for at bestå kvalitetstesten.

Klassificering af defekter

Vi kan klassificere defekter i fire hovedkategorier:

1. Fremstillingsfejl (delen lever ikke op til kravene)
2. Samlefejl (delen er ikke samlet korrekt)
3. Defekter relateret til råmaterialet (f.eks. forkert type stål, der forårsager mere eller mindre tilbagespring, dårlig overfladefinish osv.)
4. Defekter relateret til generel slitage af dele eller komponenter (f.eks. støbeform, der smuldrer)

OBS: Der er flere mulige årsager i hver af disse kategorier. Menneskelige fejl er uden tvivl den mest aktuelle.

Den bedste metode til at opdage produktdefekter

Når uforudsigelige fænomener ændrer fremstillede dele, starter der en iterativ kvalitetskontrolproces. Og i denne proces er det bedst at arbejde på emnet, før man justerer værktøjet. Mere præcist indebærer denne metode, at man producerer en del, måler den med kvalitetskontrol udstyr og inspektionssoftware og så til sidst analyserer afvigelser mellem delen og CAD-modellen. Hvis du så bemærker nogle manglende (eller ekstra) millimeter et sted, vil du derfor skulle gå til den tilsvarende overflade på normen, matricen eller jiggen for at slibe eller tilføje materiale. Iterationen udføres således på værktøjet efter måling af den fremstillede del.

Når du er færdig med målingerne, kommer du til fremstillingsprocessen, hvor du skal producere en ny del. Denne nye del skal så måles for at verificere eventuelle resterende afvigelser. Og her fortsætter den iterative proces i et loop, indtil du får den ønskede del (dvs. når den fremstillede del svarer til dens CAD-model).

Den bedste løsning til at bygge dele med færre defekter

Den iterative kvalitetskontrolproces kræver hurtigt måleudstyr. Altså er der behov for et udstyr, der straks leverer komplet dimensionel information, så den næste del kan produceres uden forsinkelse. Og derudover skal måleværktøjet også være bærbart, så det kan måle dele direkte på produktionsgulvet. Du behøver derfor ikke at bringe delene til en koordinatmålemaskine (CMM). Det gør nemlig, at du kan spare dyrebar tid og kan foretage flere for inspektioner. Dernæst skal måleudstyret også være nemt at bruge med en Go/No-Go-funktion. For som operatør giver det dig mulighed for hurtigt at evaluere dimensionsmålinger og nemt identificere dele, der ikke lever op til de krævede tolerancer.

Og endelig skal dit udstyr kunne måle alle typer af størrelser, overfladefinish og geometrier uden overfladeforbehandling. 3D-scanningsteknologi opfylder disse krav med sin hurtighed, bærbarhed og alsidighed. Produktions- og kvalitetsteams kan dermed inspicere dele og opdage defekter – og især fremstillingsfejl og samlefejl. Faktisk hjælper 3D-scannere med at mindske den menneskelige påvirkning i fremstillingsprocesser ved at reducere inspektioner eller brugen af manuelle værktøjer. 3D-scannere er desuden også nyttige, når det kommer til at måle slid på dele, dvs. til at vide, hvornår det er det rigtige tidspunkt at udskifte et værktøj eller en støbeform.

Fordelene ved 3D-scanning: Bedre emnekvalitet med optimeret inspektionstid

Mere effektiv inspektion

Når kvalitetskontrollen opdager produktionsfejl (dvs. når de fremstillede dele ikke lever op til de tekniske krav), går virksomheden i undersøgelsestilstand, hvilket kan forårsage stress og usikkerhed. Men med 3D-scanning kan kvalitetsteamet nu gribe ind uden yderligere forsinkelse. Og det kan de fordi, det er muligt at finde den grundlæggende årsag ved hurtigt at indsamle en masse data og undersøge direkte i produktionen.

Flere dele og funktioner inspiceres

Fordi 3D-scanningsteknologien er hurtigere og indsamler flere data end CMM, kan den måle flere dele eller inspicere flere funktioner med mere detaljerede oplysninger. På den måde kan de produktionsansvarlige træffe bedre beslutninger, når det kommer til at optimere produktionsprocesserne. Desuden sparer kvalitetsteamet tid ved at måle dele direkte på produktionsgulvet. For den tid, de ellers ville bruge på at bringe delene til metrologilaboratoriet, kan nu bruges på at inspicere endnu flere dele.

Optimeret iterationsproces med Reverse Engineering

Når certificeret værktøj producerer dele i henhold til de tekniske krav, kan formen, matricen eller jiggen scannes til reverse engineering. Hvis værktøjet slides op, og der er brug for et nyt, bruger vi således ikke den nominelle model til den næste fremstillingsproces. I stedet kan vi arbejde direkte ud fra den model, der bygger dele inden for inspektionsstandarderne. På den måde bliver den indledende iterationsproces optimeret til fremtidige produktioner.

Produktfejl er uundgåelige, selv for de bedste producenter

Uforudsigelige fænomener kan opstå når som helst under fremstillingen. Da disse fænomener kan forårsage uventet tilbagespring eller krympning, er det nødvendigt med justeringer for at sikre, at værktøjet, selv hvis det matcher den nominelle model, producerer gode dele, der opfylder kundernes krav. Derfor skal kvalitetsteams have det rigtige måleudstyr til hurtigt at opdage og korrigere defekter.

3D-scanning letter disse nødvendige iterationer. Og på grund af dens hurtighed, bærbarhed og alsidighed er den et effektivt alternativ til CMM, som kan bruges til kritiske og afsluttende inspektioner. Derudover giver 3D-scanning også mulighed for reverse engineering af det værktøj, der producerer de gode dele, udførelse af flere kvalitetskontroller og hurtig korrektion af uventede problemer, der kan opstå når som helst.

Kort sagt giver 3D-scanningsudstyr fremstillingsindustrien mere information og gør det muligt for kvalitetsinspektører at måle flere dele og funktioner hurtigere. 3D-scannere hjælper ikke kun med at frigøre CMM-tid, men garanterer også at minimere inspektionstid og produktionsomkostninger, hvilket resulterer i dele af bedre kvalitet.

Vil du gerne vide mere om 3D-scanning og kvalitetskontrol, så kan du læse mere her. I dette blogindlæg hjælper vi dig med at forstå, hvad 3D-scanning kan gøre for dit kvalitetsarbejde, samt hvilke 3D-scannere der er bedst til netop kvalitetskontrol.

Det oprindelige blogindlæg er skrevet af Creaform og kan findes her.