Quando il produttore di lamiere AP&T ha avuto necessità di una soluzione automatizzata per monitorare la distribuzione del calore durante la formatura e lo stampaggio di parti di automobili, si è rivolto a Termisk Systemteknik. La risposta è stata una soluzione di monitoraggio termico senza contatto dotata di telecamere per imaging termico di Teledyne FLIR.
Dalla sua sede in Svezia, AP&T fornisce soluzioni per la produzione a produttori in tutto il mondo, inclusi automazione, presse, sistemi di forni e attrezzature, per la produzione di parti di veicoli stampate a caldo per il settore automobilistico.
I produttori di auto stanno utilizzando lamiere più leggere, come quelle in alluminio e in acciaio sottile, per realizzare parti robuste per i telai dei veicoli. Quando vengono stampati, questi materiali più leggeri creano comunque un telaio resistente, che soddisfa i requisiti di sicurezza senza aggiungere peso inutile alla struttura dell’auto, che può consumare carburante e ridurre la durata della batteria.
AP&T aveva bisogno di una soluzione per misurare e monitorare le lamiere di materiale prima e dopo lo stampaggio. È necessario garantire una distribuzione del calore uniforme dal forno prima dello stampaggio delle lamiere e il loro posizionamento preciso, nonché assicurare che non ci siano punti caldi dopo il raffreddamento delle lamiere nella pressa.
Il mancato rispetto di una qualsiasi di queste condizioni impedisce di ottenere le proprietà meccaniche richieste per i componenti legati alla sicurezza. Il che si traduce in parti scartate, materiali sprecati e tempi di produzione aggiuntivi. Inoltre, la stessa pressa può subire danni.
Il sistema IPHA – l’imaging termico per il monitoraggio termico senza contatto
Per far risparmiare tempo e denaro ai produttori di automobili evitando parti stampate difettose, AP&T ha contattato l’integratore di imaging termico svedese Termisk.
Termisk ha studiato un sistema di visione con analisi a infrarossi dello stampaggio a caldo (Infrared Press Hardening Analysis – IPHA), che può misurare i tre fattori principali che influiscono sulla qualità della stampa: temperatura prima e dopo lo stampaggio e posizione della lamiera nella pressa.
Utilizzando le telecamere di imaging termico Teledyne FLIR montate sui lati delle macchine di stampaggio, il sistema IPHA misura la temperatura delle lamiere mediante la telecamera Teledyne FLIR A70 (in precedenza A315) con sensore intelligente o Teledyne FLIR A615, a seconda della qualità delle immagini richiesta.
Misurazione accurata della distribuzione del calore su lamiere formate
Il sistema IPHA è dotato di una telecamera per imaging termico Teledyne FLIR su ciascun lato della pressa con lenti grandangolari. La configurazione garantisce la misurazione accurata della temperatura per l’intera area della superficie della lamiera formata in 3D.
Il processo è automatico, quindi, quando i pezzi sono all’interno della pressa, il sistema di controllo della linea di stampaggio segnala all’IPHA di acquisire un’immagine e analizzarla. Una volta stabilito che il posizionamento e la temperatura vanno bene, alla linea di stampaggio viene rinviato un segnale di procedere.
Allo stesso modo, poi il sistema misura la temperatura della lamiera e ispeziona la distribuzione del calore dopo lo stampaggio, successivamente al raffreddamento della parte formata. A meno che non ci siano problemi o allarmi, l’intervento necessario da parte di un operatore è minimo.
Le immagini termiche ad alta risoluzione velocizzano e facilitano l’identificazione di punti caldi e misurano le aree dove il materiale non ha raggiunto la temperatura corretta.
Il sistema velocizza e semplifica anche lo stampaggio con utensili e le conversioni. Il software permette ai produttori di preimpostare i parametri di analisi della temperatura per i diversi utensili di stampaggio utilizzati. Ciò permette al sistema IPHA di riconfigurarsi rapidamente durante le conversioni.
Soluzioni per l’imaging termico accurate e flessibili da Teledyne FLIR
La telecamera con streaming di immagini A70 di Teledyne FLIR è l’ideale per il monitoraggio avanzato delle condizioni. In questo caso, la Teledyne FLIR A70 è in grado di monitorare la temperatura e la distribuzione del calore su lamiere di acciaio, anche con parti sollevate, utilizzando sensori di temperatura senza contatto.
Le capacità di monitoraggio ad ampio raggio delle telecamere A70 fanno sì che due telecamere, una su ciascun lato della pressa, siano sufficienti per controllare lamiere di acciaio di grandi dimensioni. Le telecamere avviseranno gli operatori di eventuali problemi, in modo che possano indagare e correggerli immediatamente per evitare materiali sprecati e tempi di produzione aggiuntivi.
Per i siti che richiedono una qualità più alta dell’imaging termico, la telecamera Teledyne FLIR A615 è una potente alternativa alla A70 nei sistemi IPHA. Offrendo la stessa misurazione della temperatura senza contatto, la A615 fornisce una maggiore precisione e può rilevare differenze di temperatura anche a grande distanza.
A oggi Termisk ha implementato almeno 40 sistemi IPHA nel mondo per il produttore di parti stampate AP&T. La soluzione di imaging termico può essere installata su nuove linee o adattata a linee esistenti.