Ciekawe wdrożenie: Współrzędnościowe maszyny pomiarowe w produkcji elementów z tworzyw sztucznych
ZEISSFirma GAUDLITZ z siedzibą w Coburgu (Niemcy) jest firmą średniej wielkości i zajmuje się przetwórstwem tworzyw sztucznych. W swoim procesie produkcji wielką wagę przywiązuje do stosowania najnowocześniejszych technologii pomiarowych, co ma na celu zagwarantować wysoką jakość produkowanych przez siebie wyrobów medycznych.
GAUDLITZ kilka razy została już zaproszona przez ZEISS, aby jako pilotażowy klient wprowadzić i przetestować najnowsze procedury lub maszyny pomiarowe.
W całej swojej historii firma GAUDLITZ wielokrotnie dostosowywała technologię pomiarową do najnowszych wymagań procesu produkcji. Firma specjalizuje się w produkcji części wykonywanych z tworzyw sztucznych: elementów kół zębatych, komponentów do pomp gazu, fragmentów foteli dentystycznych, próbówek do badań laboratoryjnych oraz genetycznych. W 2012 roku zatrudniała 330 pracowników i produkowała około 3,5 tys. różnych części z materiałów w 500 rodzajach lub kolorach.
Problem kurczliwości materiału
Produkcja wyrobów z plastiku ma wieloetapowy proces przygotowawczy, w którym Dział Rozwoju tworzy projekt części we współpracy z klientem, wybiera odpowiedni materiał, projektuje stalową formę, która potem jest wykonywana w narzędziowni. Zanim zacznie się właściwy proces produkcyjny, półprodukt – jakim jest granulat – jest suszony, a następnie po podgrzaniu do 140-400°C wtryskiwany do form. Potem stygnie do 20-180°C i kurczy się w tym czasie od 0,2 do 8%, w zależności od składu mieszanki, z której był zrobiony. Ten etap jest kluczowy i musi być brany pod uwagę podczas projektowania, a kontrola jakości wykonanego wyrobu jest bardzo istotna – już w momencie wykonania prototypu, następnie pierwszych części oraz wyrywkowej kontroli podczas seryjnej produkcji.
Gdy w latach 80. firma rozwinęła produkcję części z materiałów zawierających ok. 20% włókna szklanego, zetknęła się ze zjawiskiem kurczenia się materiału. Tego typu elementy schładzane w formie wtryskowej podczas obróbki zmieniały swoje wymiary we wszystkich kierunkach, a klient oczekiwał dokładności wykonania części wielkości dłoni na poziomie kilku setnych milimetra. Aby zagwarantować, że mimo tego zachowają wymagane parametry, firma GAUDLITZ musiała nauczyć się przewidywać te zniekształcenia i precyzyjnie mierzyć części referencyjne.
„Bez bardzo precyzyjnych maszyn pomiarowych nie bylibyśmy w stanie sprostać wymaganiom naszych klientów” — mówi Walter Franz, szef Działu Rozwoju w firmie GAUDLITZ.
W 1988 roku spółka podjęła decyzję o zakupie współrzędnościowej maszyny pomiarowej ZEISS UMC 850. Urządzenie to było znacznie dokładniejsze niż dotychczas używane maszyny pomiarowe. Skanowało ono powierzchnię obrabianego elementu w sposób ciągły – zamiast ustalania kształtu i położenia na podstawie wartości średnich uzyskanych z pomiarów stykowych.
Rośnie liczba pomiarów
W latach 90. firma stanęła przed nowym wyzwaniem: z powodu zwiększenia produkcji istniało zagrożenie, że kontrola jakości stanie się wąskim gardłem procesu. Aby temu przeciwdziałać i wykonywać pomiary szybciej, w 1995 roku zakupiono kolejną maszynę ZEISS.
Jako klient pilotażowy firma wprowadziła portalową maszynę pomiarową ZEISS PRISMO z głowicą VAST, łączącą dużą szybkość pomiarów z precyzją. Dzięki zastosowaniu PRISMO czas pomiaru koła zębatego zmniejszył się 4-krotnie z 40 do 10 minut. Przy okazji maszyna dostarczała wyniki z dokładnością na poziomie kilku mikrometrów. W oparciu o dobre doświadczenia z użytkowania PRISMO firma GAUDLITZ zdecydowała się wprowadzić takie same maszyny do swoich fabryk w Chinach i Czechach.
W kolejnych latach innowacje w zakresie przetwórstwa tworzyw sztucznych znów zmieniły wymagania stawiane przed techniką pomiarową. Kształty części stawały się coraz bardziej złożone, a technicy zajmujący się pomiarami starali się zajrzeć do wnętrza części w celu wykrycia ukrytych wad. Aby wykonać takie pomiary, początkowo zatapiali obrabiane elementy w żywicy, a następnie cięli je na plastry w celu poznania ich struktury. Problemem takiej kontroli jakości była ogromna czasochłonność oraz fakt, że procesy cięcia i zalewania mogły prowadzić do odkształceń wpływających na wyniki pomiarów.
W 2007 roku firma GAUDLITZ ponownie została pilotażowym klientem ZEISS: tomograf komputerowy ZEISS METROTOM 1500 umożliwił pomiary obrabianych elementów z zewnątrz i wewnątrz bez ich niszczenia. Korzyści były oczywiste: większa precyzja i krótszy czas pomiarów.
Konsekwentne stosowanie najnowocześniejszych technologii pomiarowych umożliwiło firmie GAUDLITZ nie tylko zagwarantowanie wysokiej jakości produktów, lecz także skrócenie czasu wykonywania pomiarów nawet o 75% oraz ogromne zmniejszenie nakładów na rozwój narzędzi.
O GAUDLITZ Firma GAUDLITZ to firma istniejąca ponad 75 lat. Specjalizuje się w produkcji części wykonanych z tworzyw sztucznych dla klientów z sektorów samochodowego i medycznego. Zatrudnia 330 pracowników. Posiada własną narzędziownię oraz zakłady produkcyjne w Wuxi w Chinach i Dacicach w Czechach. |
