Massima precisione nonostante i pezzi complessi

I pezzi complessi dal punto di vista geometrico sono quasi sempre una sfida per la metrologia, perché le dimensioni e la forma rendono difficile raggiungere i punti di misura. Tuttavia, soprattutto con componenti di alta precisione, è essenziale che le tolleranze siano mantenute. Pertanto, Pankl Aerospace Systems era alla ricerca di una soluzione flessibile per la garanzia di qualità dei propri alberi di trasmissione.

La massima precisione è essenziale per gli elevati standard di sicurezza di Pankl Aerospace Systems Europe, azienda con sede in Austria che produce componenti per motori nell’industria aeronautica. Un sistema di quality management altamente sviluppato assicura che i componenti prodotti soddisfino i criteri di qualità e sicurezza di un settore altamente esigente come l’industria aeronautica. “La nostra azienda è specializzata in soluzioni particolari e su misura, quindi talvolta dobbiamo trovare modi nuovi per garantire la qualità”, afferma l’Ing. Patrick Polleres, responsabile della garanzia della qualità della Pankl Aerospace. Un esempio di questo tipo di situazione è stata la commessa che Pankl Aerospace si è aggiudicata nel 2017 per la produzione di alberi di trasmissione nell’area dei propulsori,

La sfida nella misurazione di geometrie complesse

Per questa nuova commessa, l’azienda ha dovuto trovare il modo di misurare pezzi molto grandi e pesanti: i pezzi da produrre infatti sono lunghi 1.420 mm, con un diametro di circa 440 mm e un peso di 45 kg. Per questo motivo, è impossibile spostare il pezzo da misurare nelle posizioni di misurazione.
Quindi, come è possibile controllare pezzi grandi, pesanti e complessi che devono essere misurati in aree difficili da raggiungere? “Normalmente questo tipo di componenti vengono testati con macchine di misurazione delle coordinate, contraddistinte da una maggiore facilità di accesso. Ma in questo caso era necessario controllare anche il contorno e la rugosità, cosa che non è possibile con questo metodo. Per questo abbiamo cercato delle alternative” ricorda Polleres.

Dal punto di vista della tecnica di misurazione, i pezzi complessi dal punto di vista geometrico costituiscono una vera e propria sfida. Hanno caratteristiche di ispezione che li rendono difficili da misurare e richiedono grande flessibilità. In questo caso, le dimensioni e la forma degli alberi di trasmissione rendono difficile raggiungere i punti di misurazione. Inoltre, anche i punti di misurazione nei fori erano in larga parte poco accessibili. Quando si misura in punti difficili da raggiungere, spesso ne risente la precisione, ma per Patrick Polleres non c’era scelta: “Lo standard di qualità che Pankl Aerospace applica ai suoi componenti non ci permette di scendere a compromessi sul controllo qualità”. Per questo ha dovuto trovare un modo per misurare efficacemente il contorno e la rugosità di questi alberi di trasmissione senza sacrificare la precisione. “Era chiaro che non esisteva una soluzione già pronta all’uso per questo tipo di problema”, di questo Polleres era convinto.

Alla ricerca di una soluzione

Dopo una ricerca di mercato, l’azienda ha optato per una soluzione di ACCRETECH. “Lavoravamo con successo già da molti anni con un profilometro di ACCRETECH, ed è per questo che ci siamo rivolti ad ACCRETECH per questo compito complesso”, ricorda Polleres. La sfida era trovare il modo di personalizzare gli strumenti di misurazione in modo che potessero essere utilizzati sullo speciale tavolo di misurazione esistente, e quindi misurare questi complessi e pesanti alberi di trasmissione. Insieme ad ACCRETECH, Polleres ha definito i requisiti che lo strumento di misurazione doveva soddisfare per poter misurare tutte le aree necessarie e – al contempo – per ottenere la massima precisione nei risultati di misura.
Era chiaro che avrebbe dovuto essere lo strumento di misurazione a raggiungere gli enormi alberi di trasmissione, poiché non era possibile spostare il pezzo da misurare – a causa del suo peso elevato. Le dimensioni dell’oggetto e dei fori da misurare rendevano necessario l’utilizzo di un braccio di tastatura e uno stilo extra-lungo, mentre doveva anche essere possibile orientare il rilevatore nel modo più flessibile possibile.
Era necessario misurare l’asse X lungo tutta la lunghezza del pezzo, ma anche rilevare le misure di contorno nei fori passanti e nell’ingranaggio in direzione Y. L’intera unità di misura doveva quindi essere in grado di ruotare di 90°. Per poter continuare a misurare il contorno con precisione millimetrica, l’avanzamento doveva essere orientabile.

Affinché la lunghezza del braccio di tastatura e l’allineamento flessibile portassero alla minor perdita di precisione possibile, lo strumento di misura doveva fornire risultati di misura stabili e altamente precisi anche in condizioni particolari.
Una volta definiti con precisione i requisiti, il SURFCOM NEX 030 è stato adeguatamente modificato e aumentato di dimensioni nello stabilimento di produzione ACCRETECH in Giappone.

Elevata flessibilità con la massima precisione

Polleres è convinto: “Il SURFCOM NEX 030 personalizzato è lo strumento di misurazione ideale per la nostra attività. Ci permette di misurare sia il contorno che la rugosità in geometrie complesse e di grandi dimensioni”.
Il distanziale (spacer) di 90 mm tra la colonna e l’unità di avanzamento consentono di misurare il contorno della generatrice anche di alberi di grandi dimensioni. L’unità rotante a 360° della colonna z ha arresti a 0°, 45° e 90°. Il braccio di tastatura, lungo 680 mm e lo stilo, lungo 52 mm, sono ora sufficientemente lunghi per qualsiasi applicazione. La piastra di granito da 1.500 x 1.000 mm include un sistema antivibrazione e l’azionamento lineare brevettato del SURFCOM NEX 030 mantiene una velocità elevata sia in fase di posizionamento che di misurazione, garantendo allo stesso tempo risultati precisi.

A prova di futuro

“Fin dall’inizio ACCRETECH è stata disponibile a trovare una soluzione insieme a noi”, dice Polleres. “La definizione dei requisiti e la relativa implementazione tecnica erano piuttosto complesse. Ma grazie alla flessibilità e alle possibilità tecniche di ACCRETECH, l’implementazione dei nostri requisiti è stata un successo. Con il SURFCOM NEX 030, insieme ad una macchina di misurazione delle coordinate, siamo in grado di misurare gli alberi di trasmissione al 100% e quindi di garantire il rispetto di tutte le tolleranze”.
In futuro, Pankl Aerospace utilizzerà il SURFCOM NEX 030 per garantire la qualità di circa 100 pezzi all’anno.