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Mantendo…a importância da inspeção óptica de mancais de ar

By dezembro 1, 2017Estudos de caso

Air Bearings Ltd (ABL), uma das fornecedores líderes em todo o mundo de soluções de mancais de ar, utiliza o microscópio de zoom estéreo e sem oculares Lynx da Vision Engineering para a inspeção fundamental das peças dos componentes usinados.

As peças do componente formam um fuso com velocidades rotacionais de surpreendentes 350.000 RPM e, portanto, a inspeção das peças do componente é fundamental na manutenção do desempenho ideal a essa velocidade impressionante de rotação.

A ABL, estabelecida em 1993, dedica-se ao design, fabricação e manutenção de fusos de mancais de ar econômicos e de alta qualidade para várias aplicações especializadas.

Uma empresa Hitachi, a ABL dedica-se a fornecer fusos para aplicações industriais específicas, incluindo esmerilhação de precisão, fresamento e torneamento não ferrosos e perfuração de PCB.

O controle de qualidade é fundamental para a produção

A integração do controle de qualidade em todo o processo de fabricação é fundamental para a produção, possibilitando que a ABL obtenha altos níveis de desempenho dos seus produtos.

Com uma gama de fusos girando entre 80.000 e incríveis 350.000 RPM, é fundamental que os componentes críticos sejam usinados com precisão de submícron.

Uma prioridade para a ABL é que todos os componentes usinados sejam meticulosamente inspecionados quanto a anormalidades que podem afetar o fuso após a montagem completa. Com essas velocidades rotacionais extremas, todos os componentes e, especialmente, os mancais de ar, precisam ser inspecionados quanto a precisão.

O eixo rotacional, o principal componente no fuso, é inspecionado pelo microscópio Lynx.

Praticamente todos os componentes são fabricados internamento com apenas uma pequena quantidade de trabalho terceirizado de subcontratados, incluindo processos especializados, como tratamento térmico, anodinização e revestimento de cobre no eixo.

A figura 1.0 mostra um fuso típico
fabricado pela ABL

Em execução no eixo de aço estão as ranhuras onde o cobre é inserido. O cobre forma metade do motor elétrico que impulsiona o eixo e, sob velocidades extremas, é fundamental que ele esteja aderido ao aço do eixo. Se o cobre levantar, poderá ocorrer falhas instantâneas e catastróficas.

Depois de o eixo ser fresado, mas antes de o cobre ser colocado em camadas, ele é meticulosamente inspecionado com o Lynx.

Adrian Farwell, responsável por qualidade na ABL, explica a importância da inspeção óptica:

“Às vezes pode ser difícil atribuir tolerâncias significativas aos componentes e, assim, avaliar a peça por inspeção óptica é essencial e fundamental para nossos rigorosos procedimentos de qualidade.”

A fresagem é inspecionada opticamente para verificar rebarbas, extremidades corroídas e pontos na superfície do metal. Isso é fundamental para garantir que o cobre seja depositado de modo fácil e preciso no eixo. Se o acabamento da superfície não estiver limpo e preciso, o cobre não irá aderir ao eixo.

Os componentes fabricados na ABL, fundamentais para a função do fuso, estão sujeitos a inspeção completa. Outros componentes com menor ênfase na função são inspecionados em lote.

A inspeção óptica revolucionária do Lynx fornece a solução

Adrian continua a explicar a vantagem de usar uma ferramenta de inspeção estéreo Lynx.

Os procedimentos de inspeção óptica são conduzidos sob a óptica do microscópio de zoom estéreo Lynx.

O Lynx é um microscópio de zoom estéreo revolucionários que remove a necessidade de lentes microscópicas restritivas ao usar a tecnologia sem oculares patenteada.

O resultado é um microscópio ergonômico que fornece conforto ideal ao operador por meio da visualização livre de fadigas e aumento da produtividade e precisão.

“Primeiramente, o visualizador sem oculares foi o que nos impressionou primeiramente, pois ele proporciona menos cansaço para os olhos em relação aos microscópios estéreos anteriores. No entanto, quando vimos o desempenho do visualizador direto e oblíquo, a decisão foi tomada.

Achamos o Lynx, com o visualizador direto e oblíquo, uma excelente ferramenta de inspeção e ele se tornou valioso para nós.”

O visualizador direto e oblíquo é um acessório óptico que possibilita que os engenheiros visualizem os componentes de um ângulo de 34º, o que pode, então, ser rotacionado para 360º, a fim de fornecer inspeção fácil em todo o componente, permitindo que os operadores troquem entre visualizações oblíquas e diretas.

O microscópio Lynx também tem um acessório de câmera que suporta o processo de qualidade quando diferenças questionáveis podem ser capturadas digitalmente, circuladas eletronicamente e registradas como parte da melhoria contínua de qualidade.

Inspeção de jatos do mancal de ar

Outro componente crítico nos fusos da ABL são os mancais de ar, cada um contendo jatos que controlam a película de ar entre o eixo e o mancal.

Entre muitos outros componentes, o jatos integrados são fundamentais para a funcionalidade do fuso e são totalmente inspecionados.

O ar que passa pelos jatos fornece um amortecimento entre o eixo e o mancal, permitindo rotação livre.

Embora alguns jatos tenham abertura de mícrons, eles são inspecionados com o Lynx quanto a qualidade da usinagem e para garantir que as câmaras estejam limpas e sem extremidades ásperas.

Além disso, os tamanhos da área, formato e profundidade devem ser perfeitos, pois qualquer irregularidade pode causar problemas no fluxo de ar, resultando na colisão do fuso com outros componentes no fuso.

“O visualizador oblíquo fornece uma dimensão extra e não há outro modo de fazer isso. Temos muita utilização do Lynx em nossas aplicações. Ele é valioso e divido”, disse Adrian.

O controle de qualidade fornece desempenho e precisão absolutos

A ABL fabrica há muitos anos e a integração do controle de qualidade em todo seu design, fabricação, montagem e processos de teste possibilitou a obtenção de níveis de desempenho admirados pelos clientes e invejados pela concorrência.

A fábrica da ABL é bem equipada com equipamentos muito recentes. A tecnologia moderna, combinada com os métodos tradicionais testados e uma mão de obra qualificada, garante que a ABL produza componentes fabricados com precisão absoluta.

Com expansão em uma taxa rápida, a ABL está liderando a utilização da tecnologia de mancal de ar. Com uma demanda constantemente crescente de fusos mais rápidos e menores, a ABL pode desenvolver seus negócios e ainda continuar a fornecer aos clientes produtos habilmente fabricados para alta precisão.