HIROX CASI STUDIO: ANALISI DIFETTOSITA’ SUPERFICIALI DI INGRANAGGI
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Lo scopo del presente report è documentare l’idoneità del microscopio digitale 3D HIROX, integrabile in un sistema automatico, ad effettuare un collaudo visivo completo di INGRANAGGI E MANUFATTI SIMILARI durante le varie fasi di fabbricazione e di handling e di rilevare e misurare qualsiasi tipo di difettosità superficiale
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COLLAUDO VISIVO CON MICROSCOPIO DIGITALE 3D HIROX
Il videomicroscopio HIROX nella sua configurazione modulare, ad uso manuale , semiautomatico o completamente automatico consente le seguenti operazioni di controllo:
• Osservare il campione in esame mediante luce visibile e ultravioletta (impiego di liquidi penetranti fluorescenti per l’individuazione di microcricche)
• Osservare il campione in esame con luce diffusa e/o con vari angoli di incidenza
• Osservare il campione in esame con ottica coassiale e/o angolata ed eventualmente con endoscopi per l’ispezione di cavità (min. diam. 1,7 mm)
• Inquadrare la totalità del componente in esame e/o ingrandire eventuali particolari di interesse mediante ottica zoom ad alta risoluzione
• Garantire la visualizzazione su monitor ad alta definizione di qualsiasi difettosità superficiale eventualmente rilevabile anche ad occhio nudo, in completa assenza di aberrazioni cromatiche
• Scansionare la superficie mediante un dispositivo di multifocalizzazione (scanner ottico 3D) e memorizzare immagini tridimensionali utili per comparazioni CAD
• Misurare e visualizzare la disomogeneità superficiale del componente / Misurare il profilo 3D su sezioni selezionabili dall’operatore
• Analizzare la topografia superficiale del pezzo in esame su tutta l’area inquadrata e visualizzarla mediante nuvola di punti
• Visualizzare numericamente la nuvola di punti con tabulato XYZ in formato CSV , esportabile per calcoli comparativi
• Analizzare la topografia superficiale del pezzo in esame su tutta l’area inquadrata e visualizzarla mediante pseudocolori , ove a ciascun pixel colorato dell’immagine corrisponde una precisa altezza del singolo elemento del componente in esame
• Filmare le acquisizioni dinamiche in formato digitale AVI
Note:
a) Il test è stato eseguito su stativo da banco, utilizzando movimentazione manuale del pezzo e/o del microscopio; la compattezza, il peso limitato e la conformazione del microscopio Hirox ne consentono l’uso con il polso di un robot antropomorfo
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b) Utilizzando un robot antropomorfo, la nuvola di punti xyz, rilevata sul pezzo in esame, esportata come file CSV, può essere utilizzata per comparazione diretta con i dati di un pezzo campione preventivamente misurato
c) in alternativa porzioni di immagine possono essere comparate mediante classiche funzioni di somma e differenza dei pixel (tali comparazioni saranno comunque rese possibili SOLO se garantita una perfetta ripetibilità dell’angolo di incidenza e dell’intensità dei dispositivi di illuminazione)
d) Le misurazioni elencate nel presente report sono state effettuate su ciascun difetto rilevato preliminarmente da controllo visivo effettuato a occhio nudo.
Configurazione Strumentale Videomicroscopio digitale 3D HIROX
• Unità di controllo Hirox KH-7700
• Stativo motorizzato con risoluzione asse Z di 0,05 micron • Corpo microscopio MX-5040RZ (range ingrandimenti da 50X a 400X)
• AD-5040 LOWS : riduttore di ingrandimenti (range da 20X a 160X); L’adattatore è stato scelto per permettere di inquadrare la totalità della sezione di interesse.
• AD-5040HS: adattatore illuminazione coassiale (range da 50X a 400X); • Diffusore AD-5040DS: permette di eliminare i riflessi della luce.
• AD-5040LOWRS: riduttore di ingrandimenti (range da 20X a 160X) con prisma inclinato a 30° motorizzato; è stato scelto permettere la visione interna della sezione di interesse.
• Sistema di illuminazione con lampada agli alogenuri metallici • Cavo di illuminazione a fibre ottiche • Software AutoMultifocus
• Software 2D per misure bidimensionali
• Software 3D per misure tridimensionali
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ANOMALIE RILEVATE SUL PEZZO IN ESAME
• AMMACCATURE Depressione sulla superficie del pezzo visibile sotto forma di abbassamento rispetto alla superficie stessa
• OSSIDAZIONI Decolorazione di una superficie metallica che solitamente si presenta con un colore rosso – brunito. In presenza di ossidazione, non si evidenzia nessuna alterazione della superficie del materiale (crateri, cavità).
• IMPERFEZIONI SUPERFICIALI Imperfezione che interessa e modifica la superficie; si presenta come una levigatura anomala della superficie senza però penetrare la sua rugosità superficiale
• DISCOLORAZIONI Evidente variazione di colore di una superficie,non correlata ad ossidazione e corrosione, rispetto ad una zona adiacente di colore uniforme. Lo scoloramento può essere ad esempio causato da un trattamento superficiale o termico.
• CORROSIONI Vaiolatura e decolorazione della superficie caratterizzata dalla presenza di crateri nel materiale.
• RIGATURE Scanalatura nella superficie, stretta, poco profonda e la cui unica dimensione facilmente rilevabile è la lunghezza, come causata da un oggetto appuntito che si muove leggermente su una superficie.
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Misure di altezza del gradino
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OSSIDAZIONI
La superficie tra il punto D1X e D2Y presenta un’evidente ossidazione della superficie metallica. Si presenta in un colore rosso-brunito; pur essendo presente non ci sono rilevanti alterazioni superficiali del materiale come crateri o cavità.
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ANALISI FASCE DENTATE
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METODOLOGIA DI LAVORO
Per l’analisi di ogni singola fascia dentata si rende necessario dividere in due campi visivi la superficie analizzata : A e B ;
Essendo la superficie della fascia dentata molto riflettente, si sono riscontrate problematiche di uniformità di illuminazione e di chiara visione della superficie; pertanto sono necessari due differenti set-up di intensità della fonte luminosa utilizzata.
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SEZIONE A : – Metodo di collaudo visivo per il controllo difettosità (condizione osservata ad occhio nudo) :
Presenta difetto di tipologia A1 – Ammaccatura – Depressione sulla superficie del pezzo visibile sotto forma di abbassamento rispetto alla superficie stessa
Metodo di collaudo visivo con Microscopio Digitale 3D Hirox : Presenta difetto di tipologia A1/A2 – Ammaccatura – Ossidazione – Imperfezioni superficiali.
OSSIDAZIONE – Decolorazione di una superficie metallica che solitamente si presenta con un colore rosso – brunito. In presenza di ossidazione, non si evidenzia nessuna alterazione della superficie del materiale (crateri, cavità).
IMPERFEZIONI SUPERFICIALI – Imperfezione che interessa e modifica la superficie; si presenta come una levigatura anomala della superficie senza però penetrare la sua rugosità superficiale
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