Los defectos superficiales se derivan del procesamiento de los materiales y la fabricación de los productos. La inspección en línea de la calidad de las superficies garantiza el más estricto control de calidad de los productos finales. El sistema Nanovea Perfilómetros 3D sin contacto utilizan tecnología confocal cromática con una capacidad única para determinar la rugosidad de una muestra sin contacto. Pueden instalarse varios sensores de perfilado para supervisar la rugosidad y la textura de distintas zonas del producto al mismo tiempo. El umbral de rugosidad calculado en tiempo real por el software de análisis sirve como herramienta rápida y fiable de pasa/no pasa.

OBJETIVO DE MEDICIÓN

En este estudio, se utiliza el sistema transportador de inspección de rugosidad Nanovea equipado con un sensor puntual para inspeccionar la rugosidad superficial de las muestras de acrílico y papel de lija. Mostramos la capacidad del perfilómetro sin contacto Nanovea para proporcionar una inspección de rugosidad en línea rápida y fiable en una línea de producción en tiempo real.

RESULTADOS Y DEBATE

El sistema de perfilómetro de cinta puede funcionar en dos modos, a saber, el modo de disparo y el modo continuo. Como se ilustra en la figura 2, la rugosidad superficial de las muestras se mide cuando pasan por debajo de los cabezales del perfilómetro óptico en el modo de disparo. En comparación, el Modo Continuo proporciona una medición ininterrumpida de la rugosidad de la superficie de la muestra continua, como láminas de metal y tejidos. Pueden instalarse varios sensores de perfil óptico para supervisar y registrar la rugosidad de distintas zonas de la muestra.

Durante la medición de la inspección de la rugosidad en tiempo real, las alertas de aprobado y suspenso aparecen en las ventanas del software, como se muestra en la Figura 4 y la Figura 5. Cuando el valor de la rugosidad está dentro de los umbrales establecidos, la rugosidad medida se resalta en color verde. Sin embargo, el resaltado se vuelve rojo cuando la rugosidad de la superficie medida está fuera del rango de los valores umbral establecidos. De este modo, el usuario dispone de una herramienta para determinar la calidad del acabado superficial de un producto.

En las secciones siguientes, se utilizan dos tipos de muestras, por ejemplo, acrílico y papel de lija, para demostrar los modos de disparo y continuo del sistema de inspección.

Modo de disparo: Inspección de la superficie de la muestra acrílica

Una serie de muestras acrílicas se alinean en la cinta transportadora y se mueven bajo el cabezal del perfilador óptico, como se muestra en la figura 1. La vista en falso color de la figura 6 muestra el cambio de altura de la superficie. Algunas de las muestras de acrílico con acabado de espejo se habían lijado para crear una textura superficial rugosa, como se muestra en la Figura 6b.

A medida que las muestras acrílicas se mueven a una velocidad constante bajo el cabezal del perfilador óptico, se mide el perfil de la superficie, tal como se muestra en las figuras 7 y 8. El valor de rugosidad del perfil medido se calcula al mismo tiempo y se compara con los valores umbral. La alerta roja de fallo se activa cuando el valor de rugosidad supera el umbral establecido, lo que permite a los usuarios detectar y localizar inmediatamente el producto defectuoso en la línea de producción.

Modo continuo: Inspección de la superficie de la muestra de papel de lija

Mapa de altura de la superficie, mapa de distribución de la rugosidad y mapa de umbral de rugosidad de aprobado/no aprobado de la superficie de la muestra de papel de lija, como se muestra en la figura 9. La muestra de papel de lija tiene un par de picos más altos en la parte utilizada, como se muestra en el mapa de altura de la superficie. Los diferentes colores en la paleta de la Figura 9C representan el valor de rugosidad de la superficie local. El mapa de rugosidad muestra una rugosidad homogénea en la zona intacta de la muestra de papel de lija, mientras que la zona usada aparece resaltada en color azul oscuro, lo que indica el valor de rugosidad reducido en esta región. Se puede establecer un umbral de rugosidad Pasa/Falla para localizar dichas regiones, como se muestra en la Figura 9D.

A medida que el papel de lija pasa continuamente por debajo del sensor del perfilador en línea, se calcula y registra el valor de rugosidad local en tiempo real, tal y como se muestra en la Figura 10. Las alertas de correcto/incorrecto se muestran en la pantalla del software en función de los valores umbral de rugosidad establecidos, lo que constituye una herramienta rápida y fiable para el control de calidad. La calidad de la superficie del producto en la línea de producción se inspecciona in situ para descubrir a tiempo las zonas defectuosas.

En esta aplicación, hemos demostrado que el perfilómetro transportador Nanovea equipado con un sensor óptico de perfil sin contacto funciona como una herramienta fiable de control de calidad en línea de forma eficaz y eficiente.

El sistema de inspección puede instalarse en la línea de producción para controlar in situ la calidad superficial de los productos. El umbral de rugosidad funciona como un criterio fiable para determinar la calidad de la superficie de los productos, lo que permite a los usuarios detectar a tiempo los productos defectuosos. Se ofrecen dos modos de inspección, a saber, el modo de disparo y el modo continuo, para satisfacer las necesidades de inspección de distintos tipos de productos.

Los datos mostrados aquí representan sólo una parte de los cálculos disponibles en el software de análisis. Los perfilómetros Nanovea miden prácticamente cualquier superficie en campos como los semiconductores, la microelectrónica, la energía solar, la fibra óptica, la automoción, la industria aeroespacial, la metalurgia, el mecanizado, los revestimientos, la industria farmacéutica, la biomedicina, el medio ambiente y muchos otros.