Trong đó, có thể kể ra các thách thức lớn như: Nâng cao trình độ sản xuất và cải tiến thiết bị để đáp ứng nhu cầu sản phẩm có độ chính xác cao, hình dạng phức tạp và thời gian giao hàng ngắn; Tối ưu tối đa chi phí sản xuất; Phát triển năng lực kỹ thuật của kỹ sư.

Nhằm giải quyết những thách thức này, ACCRETECH đã phát triển những giải pháp đo lường tiên tiến giúp kiểm soát chất lượng khuôn tối đa, tiết kiệm thời gian và nhân công, từ đó giúp tối ưu hóa chi phí.

Chế tạo khuôn mẫu gồm 4 giai đoạn chính: Gia công thô, Gia công tinh, Ép thử khuôn, Sửa khuôn. Mỗi giai đoạn đều cần kiểm soát độ chính xác bằng thiết bị đo lường.

Dưới đây là những ứng dụng thiết bị và phần mềm đo lường của ACCRETECH vào lĩnh vực sản xuất khuôn:

1. Gia công thô

Vấn đề đặt ra:

Một trong những thách thức lớn gặp phải trong giai đoạn gia công thô đó chính là kiểm soát chất lượng các sản phẩm chẳng hạn có độ chính xác cao, biên dạng phức tạp, bề mặt cong tự do, có biên dạng có góc vát hoặc bo tròn với đường kính siêu nhỏ.

Case 1: Khuôn mẫu có biên dạng phức tạp

Các thiết bị đo lường cầm tay như thước kẹp, hoặc máy đo hình ảnh gặp khó khăn khi đo những biên dạng có hình dạng phức tạp, không phải là một hình học nhất định, ví dụ như CVT belt của ô tô. Lý do là bởi thước kẹp được thiết kế để đo các kích thước tuyến tính và không thể nắm bắt được các đặc điểm phức tạp của hình dạng không định hình hoặc tự do. Máy đo hình ảnh chỉ đo được trên một mặt phẳng nhất định, do đó việc đo biên dạng bên trong cũng gặp khó khăn.

Giải pháp của Accretech: Máy đo tọa độ không gian 3 chiều; Máy đo biên dạng

Dưới đây là một ví dụ về: Ứng dụng của máy đo CMM trong việc đo biên dạng phức tạp – Tính năng đo biên dạng CURVE của phần mềm Calypso.

Tính năng này có những ưu điểm nổi trội như sau:

• Có thể đo được những biên dạng phức tạp, không phải là hình học cơ bản
• Có thể so sánh đối chiếu giá trị thiết kế của bản vẽ CAD 2D, 3D với giá trị đo thực tế
• Có thể xuất ra dữ liệu sai số của từng điểm và sử dụng dữ liệu đó để điều chỉnh lại quá trình gia công
• Có thể hiển thị dữ liệu đo dưới dạng hình ảnh trực quan, tùy vào nhu cầu mà có thể sử dụng dữ liệu để phân tích
• Độ chính xác 0.6 µm

Case 2: Khuôn mẫu có bề mặt cong tự do

Đối với các khuôn mẫu có bề mặt cong tự do như khuôn mẫu đúc nhôm, đúc nhựa; sử dụng các thiết bị đo cầm tay như thước kẹp là không khả thi. Lý do là bởi thước kẹp hoạt động dựa trên nguyên tắc tiếp xúc trực tiếp giữa đầu đo và bề mặt. Đối với các bề mặt cong tự do, việc đặt đầu đo thước kẹp sao cho khớp chính xác với bề mặt là rất khó khăn và đôi khi không thể thực hiện.

Giải pháp của Accretech: Đầu đo scan laser của máy CMM – LineScan

Đây là một đầu đo Scan laser không tiếp xúc, sử dụng ánh sáng xanh để quét trên bề mặt sản phẩm, từ đó cho khả năng thu được số lượng lớn các đám mây điểm.

• Có thể thu được 700.000 điểm/giây
• Độ chính xác 0.9 µm
• Có thể tùy chỉnh góc đo phù hợp bằng cách điều chỉnh góc của đầu đo
• Hiển thị giá trị sai số của từng điểm

Case 3: Biên dạng có góc vát, hoặc có bo tròn với bán kính siêu nhỏ

Biên dạng có góc vát, hoặc bo tròn với bán kính siêu nhỏ thường xuất hiện nhiều ở các khuôn dập nguội. Các thiết bị đo cầm tay hoặc máy đo hình ảnh gặp khó khăn trong việc đo các biên dạng này. Lý do là bởi các biên dạng này thường rất nhỏ và yêu cầu độ chính xác cao mà thước kẹp không thể cung cấp được. Độ phân giải camera và khả năng phân tích của phần mềm trong máy đo hình ảnh cũng gặp phải thách thức đối với các chi tiết nhỏ.

Giải pháp của Accretech: Máy đo biên dạng SURFCOM NEX

• Độ chính xác 0.2 µm
• Kim đo có bán kính siêu nhỏ 25 µm
• Có thể đo được cả biên dạng trong và biên dạng ngoài

2. Gia công tinh

Giai đoạn gia công tinh được thực hiện chủ yếu là thủ công bởi các kỹ sư lành nghề. Do đó dựa nhiều vào kinh nghiệm và cảm quan của người thực hiện, do đó không thể kiểm soát độ nhám của bề mặt, đồng thời khó có thể chuyển giao công nghệ cho những người mới ít kinh nghiệm.

Giải pháp của Accretech: Máy đo độ nhám biên dạng SURFCOM NEX 200 và Máy đo quang học OPT-SCOPE

3. Ép thử khuôn

Đây là giai đoạn ép thử khuôn, sau đó kiểm tra sản phẩm sau ép, nếu NG thì sẽ tiến hành sửa khuôn đến khi kiểm tra sản phẩm đạt OK. Thông thường quy trình này sẽ diễn ra như sau: Ép thử sản phẩm → Thiết lập chương trình đo → Tiến hành đo và kiểm tra. Quá trình thiết lập chương trình đo thường yêu cầu thiết lập trực tiếp trên sản phẩm. Đối với đúc khuôn nhôm hoặc khuôn nhựa, số lượng điểm đo rất lớn 100-300 điểm, việc tạo chương trình đo và tiến hành đo mất rất nhiều thời gian. Như vậy, vấn đề đặt ra là phải giảm thiểu tối đa thời gian đo kiểm.

Giải pháp của Accretech: Tính năng Offline Teaching của phần mềm Calypso của máy CMM

4. Sửa khuôn

Khi kết quả đo lường sản phẩm thử đạt NG, sẽ phải điều chỉnh lại quy trình gia công khuôn cho đến khi sản phẩm thử đạt OK. Như vậy, việc sửa chữa nhiều lần sẽ kéo theo thời gian sản xuất và chi phí nguyên liệu, nhân công tăng lên. Do đó, vấn đề đặt ra là cần phải giảm thiểu tối đa số lần sửa khuôn.

Giải pháp của Accretech: Tính năng sửa khuôn ZRE của phần mềm Calypso trong máy CMM

So sánh bản vẽ thiết kế sản phẩm và dữ liệu đo sản phẩm thực tế

• Tính ra độ sai lệch giữa giá trị thiết kế và giá trị đo thực tế
• Đảo ngược độ sai lệch của dữ liệu CAD sản phẩm và dữ liệu đám mây điểm đã được đo, 
• Chuyển tiếp sai lệch đã được đảo ngược về dữ liệu CAD khuôn
• Dựa trên lượng sai lệch đã được truyền đi sẽ tự động sửa chữa bề mặt CAD khuôn.

Với tính năng này, có thể rút ngắn 50% thời gian sửa khuôn.