TRW: il casting e la tomografia, un connubio oggi possibile

metrotom_1500Con un evento dedicato che ha avuto luogo alla metà dello scorso gennaio TRW, multinazionale dei sistemi di sicurezza attiva e passiva indirizzati in particolar modo all’industria automobilistica, ha fatto il punto sull’introduzione della tomografia computerizzata per l’analisi dei difetti in pressocolata. La società americana (con il suo headquarter nel Michigan), recentemente acquisita dalla tedesca ZF, è fra i principali fornitori delle più note case costruttrici a livello internazionale e conta ben 65 mila dipendenti in 185 strutture, per 24 nazioni. Sono 22 i suoi centri tecnici nel mondo, ai quali si sommano 13 circuiti di prova nei mercati leader.
Lo Stabilimento di Gardone Valtrompia (Brescia), fornendo componenti quali scatole sterzo lavorate da getti pressofusi, ha recentemente organizzato un workshop avvalendosi, nella circostanza, del contributo di una partner d’eccezione: la specialista della metrologia e delle misurazioni per l’industria Carl Zeiss. Quest’ultima ha poi assunto un ruolo da protagonista nella presentazione, proponendo alcune sue soluzioni hardware e software indirizzate proprio a questo genere di operazioni.
L’interesse di TRW e del suo ecosistema di fornitori e clienti per le evoluzioni della tomografia computerizzata indirizzata al controllo del casting, deriva da precise esigenze avvertite dal mercato e poi manifestatesi in modo più acuto in tempi recenti. Secondo quanto è stato riportato in sede di introduzione al workshop da Paolo Traversari, Quality manager dello stabilimento di Gardone, e da Fabio Magoni, Casting development engineer, uno dei punti di partenza è il fatto che le approvazioni dei PPAP delle scatole-sterzo richiedono enormi sforzi di risorse e lunghe tempistiche, e ancora con un livello di accuratezza su alcuni item che, inevitabilmente, non è ancora adeguato».

Le esigenze dei clienti e le specificità dei fornitori
L’industria impone un time to market sempre più stretto e continua a spostare verso l’alto l’asticella della competitività e, conseguentemente, della qualità, con un livello di tolleranza nei confronti dei difetti e delle imprecisioni in costante diminuzione.
«Le specifiche dimensionali e di porosità dei clienti OEM», hanno considerato Traversari e Magoni a Gardone, «richiedono un utilizzo pressoché obbligatorio di sezioni e la preparazione di campioni, in ogni caso molto laboriose ma soprattutto, date le tecnologie più diffuse e attualmente disponibili, mancanti della terza dimensione.
E le presenti procedure di validazione e approvazione dei nuovi prodotti, dei nuovi stampi, delle nuove matrici, hanno tempistiche non più coerenti coi tempi compressi di lancio del settore auto».
Con l’intenzione dichiarata di dare impulso a una inedita cultura del casting e della difettologia, TRW si è dunque concentrata in prima battuta su un confronto assieme ai propri fornitori di getti, presentando le più correnti problematiche inerenti i rilievi di dimensione, le mappature a raggi X e le campionature, considerando quale obiettivo finale il benestare da parte della clientela che può lasciar passare anche un semestre…«per espletare il lancio di un ordine, specie qualora si verifichi la necessità del rifacimento di una attrezzatura, per arrivare poi alla realizzazione di un pezzo e alla sua consegna».
Promuovere il know how della tomografia computerizzata e strumenti come quelli di Carl Zeiss, (si veda il riquadro in queste stesse pagine), significa offrire un concreto supporto ai fornitori di TRW nell’abbattimento dei tempi di presentazione delle campionature. E simultaneamente per ridurre quelli della validazione «nel percorso che va da TRW ai suoi clienti», come hanno affermato i due.

Per far fronte a un mercato competitivo
«Le esigenze percepite nel nostro stabilimento di Gardone Valtrompia», hanno detto Fabio Magoni e Paolo Traversari a Fonderia Pressofusione, «sono state senza dubbio una fonte di ispirazione. Recentemente TRW ha presentato ai suoi fornitori un documento ufficiale, richiedendo come requisito obbligatorio l’utilizzo di simulazioni di riempimento e l’utilizzo della tomografia in fase di presentazione campionature delle nuove produzioni. Dallo scorso novembre tali “tools” sono obbligatori per ogni progetto e la supply chain deve accogliere , “masticare” e “digerire” tale nuova una logica».
Altro input da soddisfare è quello di nuove specifiche per i difetti superficiali e puramente estetici la cui correzione è sempre più frequentemente richiesta dal fronte customer: «Il centro tecnico di Gardone (GTC) », hanno proseguito Magoni e Traversari, «ha realizzato un documento mirato a meglio “regolamentare” l’accettabilità di imperfezioni superficiali, catalogando una vasta gamma di possibili difetti». La soluzione Metrotom di Zeiss è in grado di controllarli confrontandoli con i modelli tridimensionali originari e già approvati dall’ingegneria di TRW. Se la tomografia viene applicata a metà o a fine vita di uno stampo, consente anche di evidenziarne la sua evoluzione e degradazione. Il draft del documeto è tuttora in discussione, poiché in linea generale si privilegia la funzionalità, rispetto all’estetica. Ma chiaramente i difetti possono indicare derive nella manutenzione e ciò obbliga noi e i fornitori a tenere alto il livello di manutenzione degli stampi».

Dalla teoria al progetto pilota
Se sussiste qualche dubbio circa la popolarità di proposte, quali l’acquisizione di Metrotom, il cui costo è comunque ancora elevato per molte realtà produttive, appare però superabile e più popolare l’ottica del servizio Metrotom.
«Vorremmo in primo luogo che tutti i fornitori fossero consapevoli della validità di queste tecnologie», hanno spiegato Mangoni e Traversari, «e sapessero che vi possono accedere a costi contenuti nei centri di specialisti quali la stessa Zeiss a Novara o la AQM nella provincia di Brescia (tramite Beretta). La strategia del service è un aspetto importante: non chiediamo ai nostri fornitori di portarsi obbligatoriamente in casa un apparato Metrotom; quel che conta realmente è la possibilità di effettuare analisi dettagliate con applicativi-utente e applicativi di programmazione commercializzati da una varietà di brand. Lo scopo finale è quello di passare da un approccio di pura fruizione alla vera interpretazione di output e tomografia».
Non è casuale quindi che il meeting di Gardone e i successivi riscontri abbiano dato l’idea di un crescente interesse da parte del tavolo dei fornitori. «Fra i suggerimenti di questi ultimi», hanno riferito i due intervistati, «c’è la proposta di rivedere il metodo di quotare i disegni, minimizzando i requisiti delle tolleranze in 2D, preferendo l’utilizzo delle matematiche e di offset di tolleranza, facilmente estraibili e documentabili con l’analisi del campione tomografato. Ed è stata spiegata la possibilità di importare i modelli di scansione nel software Calypso, che hanno tenuto a ricordare – mediante apposito part program, può estrapolare tutti gli item dimensionali richiesti dal disegno, essendo capace di effettuare un controllo sull’intera superficie in 3D. Ciò aiuterebbe a compensare i costi della tomografia, abbattendo i costi tradizionali di attività metrologica».
I benefici dell’innovazione sono evidenti. Specie quando si prendono in considerazione operazioni specifiche quali quelle della costruzione degli stampi. Il confronto fra i modelli matematici e le scansioni rende meno pesanti i set di prove a banco, richiesti tuttora anche negli stampi di rifacimento, determinando che le caratteristiche di un dato pezzo sono identiche a quelle tipiche dei precedenti. Quanto al ridimensionamento delle tempistiche, basti pensare al fatto che ulteriori validazioni su stampi già realizzati possono provocare lead times sino a 80 giorni sulla definitiva consegna, che nel caso in cui si richieda un benestare aggiuntivo possono anche estendersi oltre i 180 giorni.
«Un delta da cento giorni», hanno detto gli intervistati, «è consueto, ma si riflette poi sul conto economico». Gardone è nel frattempo pronta a passare al successivo step dell’iniziativa: «Vogliamo far partire un progetto-pilota al nostro interno», hanno concluso Fabio Magoni e Paolo Traversari, «per poterlo proporre ai clienti quanto prima e replicarlo. Intendiamo diventare fornitori di linee guida a uso del nostro ecosistema di partner, mappando tutti i nostri part numbers, e sviluppando competenze mirate approfondendo le conoscenze e le scansioni sui tool di Carl Zeiss. In questo modo, Gardone può fare da apripista per l’intera sua catena di fornitura».

Le caratteristiche del sistema Carl Zeiss Metrotom
Il sistema metrologico e di controllo Metrotom di Carl Zeiss si caratterizza per la capacità di far ruotare i particolari da analizzare di 360 gradi intorno all’asse della tavola consentendo così la creazione di una immagine tridimensionale all’interno dei pezzi. Al contrario, le tradizionali tecnologie a raggi x restituiscono solamente immagini bidimensionali in scala di grigi, significative solo per una ispezione visiva come sezione trasversale. Metrotom è disponibile in diverse famiglie quali la 800 e la 1500 e si integra in linea con la soluzione di tomografia computerizzata Volumax che assicura un controllo completo delle produzioni; e che solo i particolari buoni siano consegnati. Esegue una analisi dei difetti (identificabili con tolleranza sino a ≥150 μm) e un controllo sugli assemblati dei particolari in alluminio o in plastica; oltre a una ispezione tridimensionale di tutto il volume in luogo del controllo sulle proiezioni 2D. Per compiere queste operazioni impiega poche decine di secondi e l’utilizzo di software innovativi elimina di fatto la possibilità di errore da parte degli operatori. Personalizzabile, garantisce operazioni automatiche o semi-automatiche e una analisi di tipo non-distruttivo che scarta solamente i pezzi realmente difettosi. A completamento dell’offerta Zeiss propone anche i software Calypso e Vg Studio, mentre dal canto suo TRW, per bocca di Fabio Magoni e Paolo Traversari, ha posto in evidenza i vantaggi dell’ispezione tomografica, in grado di identificare difetti sino a 0.1 mm contro i 0.4 mm delle macchine tradizionali raggi X. Sulle porosità, una maggiore accuratezza implica una superiore qualità e affidabilità totale.

 

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