ITP Engines

Negli ultimi anni è stata sviluppata un'ampia gamma di macchine utensili avanzate per soddisfare le esigenze dell'industria aerospaziale globale di produrre pezzi più velocemente che mai. Sebbene queste macchine innovative producano componenti complessi con tempi di ciclo molto più rapidi, spesso l'aumento dei livelli di produzione crea dei colli di bottiglia nei reparti di ispezione. Per evitare questo, sempre più spesso i produttori aerospaziali includono nei loro piani di investimento tecnologie di ispezione all'avanguardia.

Mitutoyo fornisce ritmo e precisione a ITP Engines

Dopo aver selezionato le macchine utensili più adatte a consentire una produzione efficiente di blisks e IBR (componenti di motori aeronautici costituiti da un disco rotore e da pale), la direzione di ITP Engines, Lincoln ha riconosciuto la necessità di investire in un'attrezzatura avanzata per il controllo qualità. Il sistema di ispezione proposto doveva essere in grado di soddisfare le esigenti tolleranze dimensionali dei blisk e degli IBR dell'azienda, oltre a disporre delle necessarie capacità di scansione ad alta velocità e precisione, in grado di tenere il passo con l'aumento della produzione.

Rafael Castro, Direttore della fabbrica di ITP Advanced Manufacturing Facility, ha spiegato. "Poiché ITP Engines è un'azienda leader a livello mondiale che fornisce prodotti e servizi ad alta tecnologia nel mercato dei motori aeronautici e industriali, la qualità dei prodotti è molto importante per noi. Sebbene la nostra ricerca di un sistema di ispezione innovativo e più veloce sia stata dettata dalla necessità di tenere il passo con l'aumento della nostra produzione, ci siamo anche resi conto che l'acquisto previsto rappresentava un'opportunità ideale per migliorare ulteriormente la nostra capacità di accuratezza e per aumentare la quantità di dati acquisiti per l'analisi".

"Oltre ad altre tecnologie metrologiche, abbiamo preso in considerazione anche i sistemi ottici senza contatto ma la natura fisica dei nostri blisks e IBR e il potenziale di riflessione dei materiali che utilizziamo, hanno fatto sì che la stessa non fosse adatta alle nostre esigenze. Abbiamo anche esaminato diverse macchine di misura a coordinate CNC convenzionali con capacità di scansione. Alcuni fornitori di macchine di misura erano in grado di soddisfare alcuni aspetti dei nostri requisiti e altri avevano sistemi potenzialmente adatti in fase di sviluppo. L'unico produttore di CMM che ha offerto un pacchetto di lavoro completo in grado di soddisfare i nostri criteri esigenti è stato Mitutoyo e, dopo una dimostrazione impressionante, siamo stati felici di effettuare un ordine.

"La soluzione proposta da Mitutoyo alle nostre esigenze di misura era una macchina di misura a coordinate CNC Crysta Apex C, dotata di una testa di misura Renishaw Revo e di una tavola rotante ad alta precisione RPI (Rotary Precision Instruments) per fornire un quarto asse. Inoltre, l'azienda ha suggerito l'uso del software Mitutoyo MCosmos3 e MAFIS Express.

"Sebbene la combinazione consigliata da Mitutoyo di una CMM CNC ad alta precisione, una testa di misura Revo, una tavola rotante e il relativo software fosse in grado di fornire risultati eccellenti, il personale tecnico di Mitutoyo è stato lieto di collaborare con ITP Engines per sviluppare e integrare ulteriormente i vari elementi del sistema, per garantire la consegna di un pacchetto ideale per le nostre esigenze."

La risposta di Mitutoyo alle esigenze di ispezione di ITP Engines si basa su un'avanzata macchina di misura a coordinate Crysta-Apex C, progettata e costruita utilizzando tutta la vasta esperienza di Mitutoyo nella tecnologia delle CMM CNC. La macchina è costruita con materiali leggeri ed è dotata di un'innovativa struttura a ponte mobile che garantisce un'eccellente stabilità del movimento e un'elevata precisione. Inoltre, la Crysta-Apex C è dotata di una funzione di correzione della temperatura che consente di misurare con precisione i pezzi in ambienti di officina.

Invece di utilizzare un sistema di tastatura convenzionale, la macchina di misura Mitutoyo è stata dotata di una testa di misura Renishaw REVO a cinque assi, in grado di eseguire una scansione continua della superficie per ottenere una geometria 3D completa in un'unica scansione. La modernissima testa REVO è in grado di superare i limiti dei metodi di scansione a tre assi. REVO utilizza il movimento sincronizzato della testa e della macchina durante la scansione, seguendo rapidamente i cambiamenti nella geometria del pezzo senza introdurre errori dinamici. La CMM è in grado di muoversi a velocità costante durante l'esecuzione delle misure, senza influire sulla precisione.

Per migliorare ulteriormente la velocità e l'accuratezza della soluzione integrata di Mitutoyo, durante la misura, i blisk e gli IBR di ITP Engines sono tenuti saldamente e manovrati da una tavola rotante RPI ad alta precisione, progettata specificamente come quarto asse per l'uso su macchine di misura a coordinate ad alta accuratezza.

Poiché la Crysta-Apex C si trova nell'officina di ITP Engines, vicino a una cella di produzione, la CMM è stata installata in una struttura dedicata ed è isolata, grazie all'uso di smorzatori specializzati, dalle vibrazioni trasmesse dalle macchine utensili dell'azienda.

Rafael Castro ha proseguito. "Le esigenze dei clienti richiedono la misura di tutti i profili di tutti i componenti Blisk e IBR. Un pezzo medio ha circa 60 profili e ogni profilo deve essere misurato in almeno 6 sezioni, ciascuna con circa 200 punti. Con una produzione futura superiore a 1.000 Blisk e IBR all'anno, l'ottimizzazione del nostro processo di ispezione era fondamentale.

"La testa a scansione Revo della nostra CMM Mitutoyo è dotata di un sistema a scansione continua delle superfici, che consente di catturare l'intera geometria 3D in un'unica scansione, il che rappresenta un notevole miglioramento rispetto alla tecnologia tradizionale dei tocchi intermittenti a punto singolo. Inoltre, l'uso di una tavola rotante ad alta precisione ci consente di utilizzare una CMM Mitutoyo più piccola e più precisa. "Poiché la maggiore quantità di punti che stiamo scansionando poteva potenzialmente rendere più lunga la post-elaborazione, il team di controllo di ITP UK a Whetstone ha sviluppato uno strumento software per ridurre i tempi di analisi dei dati.

"Ora che è pienamente operativo, il nostro nuovo metodo è fino a 6 volte più veloce del sistema convenzionale usato in precedenza. Inoltre, il nostro sistema Mitutoyo ha ulteriormente migliorato la nostra già impressionante capacità di accuratezza e ci ha fornito dati di misura molto migliori".

"L'ispezione con la CMM ha fatto un passo avanti nel Gruppo ITP. Tutti i blisk e gli IBR di nuova generazione possono ora essere misurati con questo nuovo metodo. Il nostro prossimo passo sarà quello di estendere la nostra nuova tecnica di scansione avanzata a tutti i nostri restanti pezzi complessi".