Precisie en automatisering bij micro-waterstraalsnijden

WatAJet – een Italiaanse specialist op het gebied van micro-waterstraalsnijden – heeft een door de academische wereld ontwikkelde technologie omgezet in een uniek productieproces. Dankzij Mitutoyo's Quick Vision Apex heeft het bedrijf zijn kwaliteitscontrole volledig getransformeerd en precisie, automatisering en betrouwbaarheid naar een hoger niveau getild.

  www.mitutoyo.eu

“Gezien de zeer nauwe toleranties waarmee we gewend zijn te werken, zijn compromissen onaanvaardbaar”, zegt Francesco Arleo, hoofd R&D bij WatAJet. “We hadden een meetinstrument nodig die nauwkeurig, flexibel en betrouwbaar was op de lange termijn. De Quick Vision Apex van Mitutoyo was een echte game changer.
”WatAJet is actief in een zeer gespecialiseerd marktsegment. Met waterstralen van slechts 0,2 mm in diameter, hoge druk en ultrafijne schuurmiddelen is het bedrijf in staat om extreem harde of extreem delicate materialen te snijden zonder er iets aan te veranderen. Speciaal staal, titanium, keramiek, meerlaagse composietmaterialen, technische kunststoffen en glas zijn slechts enkele van de materialen die WatAJet kan verwerken, waarbij zelfs voor zeer kleine onderdelen uitzonderlijk kleine toleranties worden gegarandeerd. Sectoren zoals de biomedische sector, de lucht- en ruimtevaart en wetenschappelijk onderzoek vereisen foutloze componenten, aangezien de kleinste onvolkomenheid het hele product in gevaar kan brengen.

Micro-waterstraalsnijden is een unieke technologie. In tegenstelling tot laser- of elektro-erosie worden de eigenschappen van het materiaal niet thermisch veranderd en kan elk oppervlak worden bewerkt, zelfs composietmaterialen of gelaagde materialen met verschillende mechanische eigenschappen. “Wij snijden materialen die voor anderen onmogelijk zijn om te snijden.”, legt Arleo uit. “In sommige gevallen is een tolerantie van twee micron vereist op diktes van een halve millimeter. En bovendien moet alles reproduceerbaar zijn.” Elk onderdeel vereist niet alleen zorgvuldigheid wat betreft de afmetingen, maar ook wat betreft de esthetiek, omdat veel onderdelen die bedoeld zijn voor biomedisch gebruik zowel technisch als visueel onberispelijk moeten zijn.

Het is niet alleen een uitdaging op technisch gebied, maar ook op productie gebied. Steeds meer klanten vragen WatAJet om volledige kwaliteitscontrole van onderdelen — een proces dat traditioneel uren handmatig werk of meerdere meetinstrumenten zou vereisen. Voor een bedrijf dat werkt met microcomponenten op hoog precisieniveau zou dat een beperking kunnen zijn, ware het niet dat Mitutoyo’s Quick Vision Apex hiervoor de oplossing bood.

De machine van Mitutoyo heeft een revolutie teweeggebracht in het kwaliteitscontrolebeheer. Het belangrijkste voordeel is de mogelijkheid om drie technologieën in één systeem te combineren:
Hoge-resolutie optische beeldvorming maakt het mogelijk tweedimensionale onderdelen en microprofielen te meten; de taster maakt metingen van driedimensionale elementen of cilindrische oppervlakken mogelijk; en de laser scant profielen en hoogtes met extreem hoge precisie.

De laser registreert profielen en hoogtemetingen met een extreem hoge nauwkeurigheid. Dit alles binnen één volledig programmeerbare cyclus, net als bij een numeriek gestuurde gereedschapsmachine.
“Met drie technologieën in één machine kunnen we elk onderdeel dat uit de productie komt meten”, legt Arleo uit. “Als we niet voor de Quick Vision Apex hadden gekozen, hadden we drie verschillende instrumenten moeten aanschaffen. Nu is alles geïntegreerd en kan het volledig worden geautomatiseerd.” Dankzij de mogelijkheid om complete meetcycli te programmeren en de machine autonoom te laten werken, kan WatAJet zelfs zeer grote batches verwerken met behoud van constante precisie en volledige traceerbaarheid van de meetgegevens.

Elke dag start Quick Vision Apex op aan het begin van de dienst en werkt urenlang door zonder onderbreking. Het is niet langer alleen een meetinstrument: het is een integraal onderdeel van de productiestroom geworden. Automatisch gegenereerde rapporten, gestructureerd beheer van meetcycli en de mogelijkheid om complexe controles foutloos te herhalen, maken metrologie tot een ondersteunende kracht in het productieproces, in plaats van een afzonderlijke en potentieel kritische stap. Dankzij dit automatiseringsniveau kan WatAJet voldoen aan de strenge eisen van klanten, complexe controleplannen naleven en focussen op technologische groei door repetitieve handmatige taken te reduceren.

Quick Vision Apex heeft ook de weg vrijgemaakt voor bewerkingen en controles die voorheen erg moeilijk te beheren waren. Bijzonder complexe driedimensionale componenten, diepe microgaatjes, complexe profielen op extreem harde materialen: alles kan nauwkeurig en reproduceerbaar worden gemeten. “Het is een productiemachine geworden, niet alleen naar een meetinstrument”, benadrukt Mr. Arleo. “Je programmeert het één keer, en de machine doet de rest. En het gebeurt altijd nauwkeurig.” Voor een bedrijf als WatAJet, waar kwaliteit centraal staat, is die betrouwbaarheid van onschatbare waarde.

Betrouwbaarheid is een terugkerend thema wanneer Mr. Arleo het over Mitutoyo heeft. Ook de handmeetmiddelen - schuifmaten, micrometers en klein gereedschap - maken deel uit van het dagelijks werk en dragen bij aan de reputatie van het bedrijf op het gebied van precisie. “Een goedkope schuifmaat kost misschien minder, maar na zes maanden meet hij niet meer nauwkeurig. Mitutoyo’s handmeetmiddelen gaan jarenlang mee en de metingen zijn altijd betrouwbaar”, zegt hij. Consistente prestaties zijn cruciaal voor een bedrijf dat actief is in sterk gereguleerde sectoren, waar fouten niet getolereerd worden.

De samenwerking met Mitutoyo beperkt zich echter niet tot technologie. Het gaat ook om menselijke relaties, luisteren en wederzijds vertrouwen. “De toegevoegde waarde is dat je weet dat als je belt, er altijd iemand klaarstaat om je te helpen. En dat is wat we zoeken in een technologiepartner”, legt Arleo uit. De relatie tussen WatAJet en Mitutoyo is een partnerschap dat door de jaren heen is opgebouwd, gebaseerd op permanente beschikbaarheid en ondersteuning, wat essentieel is voor een bedrijf dat werkt aan uiterst complexe componenten.

Dankzij Quick Vision Apex kan WatAJet nu zelfs bij complexe batches niet alleen 100% dimensionale controles garanderen, maar ook meettijden aanzienlijk verkorten, de reproduceerbaarheid van processen verbeteren en complexe onderdelen aanpakken, wetend dat het systeem nooit faalt. De machine heeft het mogelijk gemaakt om de productie op te schalen zonder concessies te hoeven doen aan de kwaliteit. Hierdoor kan het bedrijf groeien en zich tegelijkertijd kan blijven focussen op hoogwaardige bewerkingen.
“Mitutoyo is voor ons niet zo maar een leverancier. Het is een hoeksteen”, zegt Arleo. En Quick Vision Apex is niet alleen een machine die onderdelen meet: het is het instrument waarmee WatAJet precisie, betrouwbaarheid en automatisering kan omzetten in een daadwerkelijk concurrentievoordeel. “We weten dat het elke dag exact doet wat het moet doen, zonder verrassingen”, concludeert Arleo. “En dat stelt ons in staat om de hoogste normen te handhaven zonder de productie te vertragen.”

Afbeeldingen:


1 - In het hoofdkantoor in de provincie Varese voert WatAjet zeer nauwkeurige bewerkingen uit voor de productie van onderdelen met verschillende geometrieën, van prototypes tot voorseries, tot series van duizenden en tienduizenden stuks.



2 - Mitutoyo’s Quick Vision Apex meetmachine heeft een revolutie teweeggebracht in het kwaliteitsbeheer van WatAjet en is nu een integraal onderdeel van de complete productiecyclus van het bedrijf.



3 - Met behulp van waterstralen met een diameter van 0,2 mm, hoge druk en zeer fijne schuurmiddelen is het bedrijf in staat om extreem harde of kwetsbare materialen te snijden zonder er iets aan te veranderen.



4 - De veelzijdigheid en flexibiliteit van de Micro Abrasive Waterjet technologie maken uiterst nauwkeurige bewerkingen mogelijk van elk materiaal, metaal of niet-metaal, met een dikte variërend van een tiende van een millimeter tot enkele tientallen millimeters, zonder thermische veranderingen te veroorzaken.



5 - Mitutoyo’s handmeetmiddelen – schuifmaten, micrometers en klein gereedschap – maken ook deel uit van het dagelijks werk en dragen bij aan de reputatie van het bedrijf op het gebied van precisie.