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Análisis automatizado de componentes impresos en 3D para la industria aeronáutica

Entrevista a Reinhold Matthes, evaluador de materiales para gestión de la calidad en Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH, que nos explica su experiencia con el sistema de inspección Leica DM12000 M

Los fabricantes de la industria aeronáutica siempre están buscando métodos de fabricación nuevos e innovadores para toda clase de componentes. Además, los requisitos son cada vez más complejos. Las piezas deben cumplir con normas específicas en cuanto a forma y peso y, al mismo tiempo, fabricarse con rapidez y fiabilidad. En los últimos años, ha aumentado el uso de la impresión en 3D, en especial sinterizado (LS) o fusión (LM). Los resultados obtenidos de la impresión en 3D permiten nuevos enfoques en la industria aeronáutica. Aunque, al mismo tiempo, se plantean nuevos problemas sobre la calidad de los componentes obtenidos a partir de este nuevo método de fabricación.

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Analista de materiales de Liebherr utilizando el sistema de inspección y revisión Leica DM12000 M para realizar el análisis automatizado de un componente metálico fabricado mediante impresión 3D.

Entrevista a Reinhold Matthes, evaluador de materiales para gestión de la calidad

Reinhold Matthes, evaluador de materiales para gestión de la calidad en Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH, explica cómo el microscopio de inspección DM12000 M se ha incorporado especialmente para realizar el análisis de porosidad de componentes metálicos impresos en 3D, con el fin de permitir una evaluación más rápida de la calidad.

Liebherr-Aerospace es uno de los principales proveedores de la industria aeronáutica. La empresa desarrolla, fabrica y mantiene sistemas de control de vuelo y actuación para aeronaves, trenes de aterrizaje, gestión de aire y electrónica de a bordo, así como engranajes y cajas de cambio para la industria aeronáutica. Liebherr-Aerospace invierte continuamente en Investigación y Desarrollo (I+D) para desarrollar nuevas soluciones que se utilizarán en la próxima generación de aviones.


¿Podría explicar qué análisis realiza su equipo con el DM12000 M para determinar la calidad de los componentes impresos en 3D?

Reinhold Matthes: Utilizamos el microscopio para realizar el análisis automatizado de porosidad en muestras fabricadas mediante sinterizado láser. En particular, con este sistema de inspección se analizan automáticamente los componentes de titanio. 


¿Cómo funciona en detalle el análisis automatizado de poros?

Reinhold Matthes: Se colocan hasta seis muestras; el analista selecciona luego los campos que se van a escanear sobre la vista general en el monitor del ordenador. A continuación, el software inicia la captura en serie de imágenes que son inmediatamente analizadas.

Es un método simple pero eficaz. El microscopio distingue automáticamente entre zonas claras y oscuras en la muestra. El análisis se basa entonces en la evaluación de la superficie relativa de ambas y en la distribución del tamaño de los poros.

En este sentido, Christoph Frank, especialista de aplicaciones en Leica, ha programado macros especiales que ejecutan con precisión nuestros requisitos de medición.

Posteriormente se comprueban los resultados. El valor de gris medio del fondo se usa como referencia. Este valor permite constatar de manera rápida y sencilla si la configuración del análisis difiere de la establecida. Si hay valores inusuales, revisamos los requisitos de medición del microscopio. Esto nos permite trabajar de forma mucho más precisa y eficiente.


¿Podría explicarnos cómo contribuye el análisis automatizado con DM12000 M a procesos de trabajo más eficientes?

Reinhold Matthes: Antes, los análisis de las muestras estaban externalizados. A veces, pasaban varias semanas hasta que se disponía de los resultados. De ese modo, el desarrollo de los parámetros de proceso en la impresora 3D se retrasaba considerablemente.

Con el análisis automatizado de Leica, pudimos reducir enormemente la duración del control de calidad. Ahora, tan solo necesitamos entre tres y cinco horas desde la preparación de las muestras hasta el resultado de la medición.

A fin de cuentas, además de un control de calidad eficiente, se trata también de una ejecución más rápida de la producción.

Otra ventaja es la reducción de errores humanos mediante el análisis automatizado. El sistema permite mediciones muy precisas, ya que todos los valores por defecto para configurar la medición, así como los ajustes del microscopio y de la cámara, se registran automáticamente en el informe. Esto nos ayuda a estandarizar los procesos y garantizar las mismas condiciones de adquisición.

¿Qué criterios considera importantes al adquirir un sistema de microscopía? 

Reinhold Matthes: Uno de los criterios de decisión más importantes es el software. Debe poder utilizarse de forma intuitiva para que el usuario se oriente rápidamente y no se olvide de ninguna fase de trabajo. Gracias a la programación de macros de Christoph Frank, especialista de aplicaciones en Leica Microsystems, la interfaz de usuario se ha podido diseñar de forma sencilla y conveniente a nuestros requisitos. Las funciones importantes están claramente destacadas con los botones correspondientes.

Si pudiera crear un microscopio para el futuro, ¿qué funciones tendría que tener para que su trabajo fuera aún más eficiente?

Reinhold Matthes: El objetivo es seguir automatizando las tareas rutinarias para que los empleados puedan dedicarse a análisis más exigentes. Por lo tanto, sería ideal que la inspección de muestras se ejecutase de forma totalmente autónoma. El software debería reconocer y enfocar la muestra de manera automática, así como realizar los análisis directamente sobre la imagen en vivo. Por supuesto, el informe debería incluir toda esta información. 


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