A tecnologia de criação de modelos a laser dá suporte ao setor de peças compostas

Os fabricantes que usam compostos na fabricação de produtos ou peças, p. ex., para aviões, barcos, carros e pás de rotor, entre outros, buscam minimizar o tamanho e o peso e, ao mesmo tempo, maximizar a resistência do que estão produzindo. Um fator importante a ser considerado é a precisão e a rapidez dos processos de posicionamento e localização de camadas compostas.

Quando as peças compostas foram introduzidas, suas propriedades exclusivas tiveram impacto significativo na redução dos requisitos de tamanho, peso e potência de grandes componentes para os setores aeroespacial, automotivo, espacial e de construção naval. Infelizmente, essas peças exigem muita mão de obra durante a montagem, o que certamente não ajudou a reduzir os custos de fabricação.

A tecnologia de projeção a laser da FARO® está ajudando a mudar isso.

Adotada para aplicações específicas no campo de materiais compostos, a tecnologia permite que as empresas reduzam seus ciclos de produção, a quantidade de refugo e o retrabalho, além de aumentar a produtividade geral.


Uma dessas aplicações é a realização da laminação composta em uma ferramenta nos processos de fabricação.

Os fabricantes buscaram maneiras de localizar e posicionar as camadas com rapidez e precisão, simplificando assim o processo de laminação. Algumas empresas usam modelos ou Mylars para tentar acelerar o processo de laminação e assegurar a precisão da localização. Elas precisam medir, cortar e criar os modelos (Mylar, ferramentais de materiais rígidos, papel) e, depois, operadores precisam extrair e posicionar os modelos corretamente para cada camada do trabalho ou da peça. Frequentemente, medições manuais e intervenção humana são necessárias para posicionar corretamente os modelos, e a maioria das laminações compostas envolvem várias camadas.

O uso de trenas e outras ferramentas antigas tornam o processo de laminação lento e, muitas vezes, impreciso. Mesmo o uso de modelos físicos ou de Mylar para acelerar o processo pode ser difícil, pois envolve a extração do modelo, seu alinhamento e posicionamento e a afixação e manutenção da posição durante todo o processo de laminação:

Os modelos mostram aos operadores onde colocar as camadas, mas precisam ser posicionados corretamente antes da colocação, um processo demorado e complexo.

Modelos e ferramentais de materiais rígidos também geram despesas significativas em termos de produção, armazenamento e manutenção.

Além disso, embora a capacidade de fazer alterações de engenharia em tempo real proporcione grandes oportunidades de avanços para o design e a aplicação de engenharia, ela faz com que modelos físicos fiquem obsoletos rapidamente, não somente quando as peças são criadas, mas também quando são introduzidos pedidos de alteração de engenharia (ECO): Com frequência, alterações de engenharia exigem novos modelos. Durante o desenvolvimento e o lançamento de um novo produto, o número de ECOs pode ser bastante alto.


Com os FARO TracerSI e TracerM Laser Projectors, os fabricantes conseguem enfrentar todos esses desafios com eficiência:

  • Redução no tempo de produção de layouts
  • Aceleração do processo de posicionamento de camadas
  • Ciclos de produção mais curtos
  • Maior produtividade
  • Tempo de inatividade reduzido
  • Redução de refugo e retrabalho decorrente do processo de laminação

O FARO Tracer projeta modelos a laser na ferramenta de peças compostas, contornando a localização exata e a orientação de cada camada, na sequência correta, de acordo com o cronograma de laminação do trabalho. O uso de modelos virtuais reduz significativamente o ciclo de laminações complexas, compostas por até centenas de camadas.

Além disso, eles também eliminam a necessidade de produzir modelos físicos, o que é crucial para a redução de custos de manufatura e do tempo de lançamento no mercado.

A projeção a laser reduz drasticamente as dificuldades encontradas durante o processo de ECO, permitindo a rápida incorporação de alterações (realizando em poucos dias o que antes demorava meses). Quando são feitas alterações no modelo de CAD, as alterações da projeção a laser são enviadas ao computador que controla o projetor e, assim, aplicadas imediatamente à próxima unidade de produção.

Por último, mas não menos importante, graças às montagens guiadas por laser e computação, reduz-se significativamente a possibilidade de defeitos durante o processo de laminação, pois soluções como o Tracer garantem altos níveis de qualidade de produção, independentemente da experiência e do nível de habilidade dos profissionais responsáveis pelo processo em diferentes turnos.

A tecnologia de projeção a laser também oferece suporte para máquinas de posicionamento automático/avançado de fibras (AFP). Essas máquinas posicionam fibras nas ferramentas automaticamente. Elas são utilizadas especialmente para posicionar as fibras na orientação correta, acelerando assim o processo de laminação: Tradicionalmente, os fabricantes verificavam os ângulos das fibras com ferramentas manuais. No entanto, esse é um trabalho difícil e demorado, que causa interrupções na produção.

A tecnologia de projeção a laser oferece uma forma rápida de verificar a orientação das camadas. Com a utilização de soluções de projeção a laser, os ângulos das fibras podem ser verificados visualmente durante o processo de projeção: O Tracer Laser Projector projeta a linha desejada (linha do ângulo da fibra) e o operador faz a verificação visual, usando um transferidor e a linha projetada como guia.

Com a projeção a laser, também é possível fazer a laminação de camadas abaixo do comprimento mínimo da AFP, reduzindo o tempo e os esforços necessários para verificar os ângulos das fibras: O transferidor é a única ferramenta física necessária para a verificação, processo que ocorre de maneira independente da máquina de AFP (verificação independente).

 

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