AUTOMOTIVE

Controllo Qualità

nell'industria Automotive

Ci sono diversi aspetti importanti da considerare quando si tratta di ispezionare le diverse parti dei veicoli e delle attrezzature dell'industria automobilistica. Così come le diverse parti giocano il loro ruolo nel funzionamento della macchina finale, sono necessari diversi tipi di controllo della qualità a seconda di ciò che deve essere verificato.

Indipendentemente dalla qualità di un lavoro qualificato, durante il processo di produzione è possibile osservare e migliorare aspetti quali la sicurezza di funzionamento, la durata e il costo complessivo.

Principali particolari sottoposti a controllo qualità nell'industria automobilistica

VEICOLI A COMBUSTIONE

Alberi e cuscinetti

L'albero di trasmissione di una automobile, è un componente meccanico che trasmette la coppia e la rotazione dal motore alle ruote di un'automobile. È un'asta cilindrica che collega l'albero di uscita della trasmissione all'albero di ingresso del differenziale, consentendo di trasferire la potenza del motore alle ruote. Tipicamente realizzato in acciaio, è progettato per resistere all'elevata forza generata dal motore e, data l'importanza del suo ruolo, necessita di un rigoroso controllo qualità.

I cuscinetti hanno il compito di sostenere gli alberi e gli assi rotanti di una automobile riducendo gli attriti e consentendo un movimento fluido delle parti. Possono essere a rotolamento o scorrimento e sono progettati per resistere al peso e alle forze che si sviluppano a contatto di queste parti rotanti. Nel complesso, questi componenti svolgono un ruolo fondamentale nel funzionamento regolare ed efficiente dei sistemi meccanici di un'auto, contribuendo a ridurre l'attrito e l'usura. Per ottenere prestazioni ottimali, sono necessarie misure e analisi avanzate durante ogni fase del processo produttivo.

Tecniche di Controllo Qualità

Misure dimensionali

Durante il processo di produzione delle automobili, le misure dimensionali vengono effettuate in varie fasi per garantire che i pezzi vengano prodotti secondo le specifiche corrette. Ad esempio, durante il processo di lavorazione, le macchine di misura a coordinate (CMM) e altri strumenti di misura di precisione vengono utilizzati per verificare le dimensioni dei pezzi e garantire che rientrino nei limiti di tolleranza consentiti.

Rugosità, Rotondità, e Analisi della Forma

Queste sono le tre fondamentali tipologie di controlli che vengo effettuati durante il processo di produzione di alberi e cuscinetti, poiché si tratta di componenti critici all'interno di qualsiasi veicolo. Ogni componente ha un requisito di specifica ottimale che deve essere rispettato e che può essere testato solo con dispositivi come il profilometro, il rotondimetro e, in alcuni casi, anche la CMM.

prove di durezza sui cuscinetti

La proprietà di un materiale che gli consente di resistere alla deformazione plastica, in genere attraverso la penetrazione, è definita durezza. Un modo comune per misurare la durezza è il metodo di prova della durezza Rockwell. Questo prevede l'utilizzo di un cono di diamante o di un penetratore a sfera in acciaio temprato per praticare un'impronta nel materiale da testare. Una volta che l'applicazione è stabile si utilizza un dispositivo di misura per seguire i movimenti del penetratore e monitorare le variazioni della sua profondità di penetrazione.

Ingranaggi

In un sistema automobilistico, gli ingranaggi sono tipicamente utilizzati in trasmissioni, differenziali e scatole di trasferimento. Poiché ciascuno di essi svolge un ruolo chiave nel trasferire la forza del motore alle ruote, sono necessari controlli e test dettagliati per garantire che svolgano correttamente il loro lavoro. Gli ingranaggi per autoveicoli sono disponibili in varie forme e dimensioni, a seconda dell'uso cui sono destinati. I tipi più comuni di ingranaggi utilizzati nei sistemi automobilistici sono gli ingranaggi cilindrici, gli ingranaggi elicoidali e gli ingranaggi conici.

Tecniche di controllo qualità

Misure dimensionali

Per garantire che le dimensioni e la forma degli ingranaggi siano conformi alle specifiche, non c'è macchina migliore di una CMM. Per ottenere misure più precise e accurate, si utilizzano regolarmente sonde a contatto e a scansione. Le misure tipiche eseguite durante questa parte del controllo qualità consistono solitamente nella misurazione del profilo del dente, del diametro del passo, del gioco e del runout.

Misure di rugosità

Le superfici degli ingranaggi devono avere una finitura liscia e uniforme per garantire un funzionamento corretto e ridurre al minimo l'usura. Le tecniche di ispezione delle superfici, come l'ispezione visiva o l'analisi della rugosità superficiale, sono utilizzate per rilevare difetti o altre imperfezioni superficiali che potrebbero ridurne la durata del cuscinetto e causare un guasto nel corso del suo utilizzo. In base ai parametri stabiliti dai progettisti, è possibile eseguire la misura della rugosità per garantire la conformità ai valori di progettazione stabiliti prima della produzione.

Prove di durezza

Gli ingranaggi devono avere una durezza sufficiente per resistere ai carichi e alle sollecitazioni che incontrano durante il funzionamento. Per verificare la durezza dell'ingranaggio, che varia in base alla posizione e al materiale, si utilizzano tecniche di prova di durezza come Rockwell, Brinell, Vickers o Micro-Vickers.

Carrozzerie

Più di ciò che si vede all'esterno di un'auto, la carrozzeria è l'involucro che racchiude i componenti interni di un veicolo. Tipicamente realizzata in acciaio, alluminio o materiali compositi, svolge diverse funzioni, come proteggere gli occupanti dagli elementi esterni, fornire una struttura rigida al veicolo e alloggiare vari componenti meccanici ed elettrici. È quindi una delle parti più importanti di ogni veicolo che si trova oggi sulla strada.

Tecniche di controllo qualità

Misure dimensionali

Le carrozzerie avere dimensioni accurate per permettere il montaggio corretto di tutti gli altri componenti del veicolo. Poiché sono generalmente piuttosto grandi, le pratiche di controllo della qualità richiedono controlli con grandi macchine di misura o anche con dispositivi senza contatto come gli scanner laser.

Ispezioni superficiali

Le carrozzerie devono avere una superficie liscia e uniforme e le tecniche di ispezione delle superfici, come l'ispezione visiva o la scansione 3D, vengono utilizzate per rilevare difetti come ammaccature, graffi o altri difetti della vernice o del sigillante.

Guarnizioni

Le guarnizioni sono comunemente utilizzate in vari settori industriali come dispositivo per impedire la fuoriuscita di fluidi o gas tra due o più superfici accoppiate. In genere sono costituite da un materiale comprimibile come la gomma o il silicone e vengono posizionate tra le superfici accoppiate per creare una tenuta stagna.

Per quanto riguarda l'uso nei veicoli automobilistici, sono spesso presenti nella costruzione di blocchi motore, testate, sistemi di scarico e sistemi di trasmissione. Sono componenti critici che contribuiscono a garantire il corretto funzionamento del motore e di altri sistemi, mantenendo una pressione adeguata attraverso la prevenzione delle perdite.

Tecniche di controllo qualità

Misure dimensionali

Le guarnizioni devono essere prodotte con dimensioni precise per garantire che si adattino correttamente alle superfici con cui sono a contatto. Per questo scopo, vengono regolarmente utilizzati dispositivi di misura ottici senza contatto, poichè molto accurati e veloci.

Controllo dei materiali

A differenza di altri materiali utilizzati nella produzioni di automobili, i materiali delle guarnizioni devono rispettare un requisito specifico,: la comprimibilità. Per verificarlo, spesso si utilizza un durometro che determina la resistenza che questi materiali hanno durante e dopo il processo di produzione.

Ispezioni ottiche

Per evitare difetti che potrebbero compromettere la capacità di tenuta della guarnizione, come crepe o graffi, è possibile utilizzare sistemi ottici con intelligenza artificiale per eseguire ispezioni automatiche.

VEICOLI ELETTRICI

Alloggiamento motore elettrico

L'alloggiamento del motore elettrico è un componente estremamente importante presente nei veicoli ibridi ed elettrici. Funge infatti da involucro protettivo per i componenti interni del motore e aiuta a dissipare il calore generato durante il suo funzionamento.

Tipicamente realizzato in alluminio o altri materiali leggeri, è progettato per essere compatto ed efficienti. Attraverso il Controllo Qualità è fondamentale verificare che si adatti correttamente ai componenti interni ed esterni per evitare guasti meccanici.

Tecniche di controllo qualità

Misure dimensionali

La misura più ovvia quando si tratta di un alloggiamento di qualsiasi tipo è quella dimensionale. Per garantire che l'alloggiamento si adatti correttamente ai componenti corrispondenti, le dimensioni devono essere accurate.

Ispezione della superficie

L'ispezione delle superfici è una tecnica di controllo qualità utilizzata per rilevare eventuali difetti o imperfezioni sulla superficie dedegli alloggiamenti dei motori elettrici nell'industria automobilistica. La superficie dell' alloggiamento deve essere priva di graffi, ammaccature o altri tipi di danni che potrebbero influire sulle prestazioni o sulla durata del motore durante il suo ciclo di vita.

Misure di rugosità

La rugosità della superficie dell' alloggiamento può influire sulle prestazioni, sul livello di rumorosità e sulla qualità complessiva del motore. Particolarmente importante quando l'alloggiamento entra in contatto con un altro componente, la rugosità della superficie deve essere in linea con i parametri stabiliti nel progetto.

Misure del profilo e delle geometrie

Le caratteristiche principali da verificare sono le superfici di tenuta, le flange, i fori, i fori di raffreddamento o i canali del refrigerante, lo spessore delle pareti e molte altre. I sistemi di misura della forma e delle dimensioni sono necessari per confermare se queste caratteristiche influiscono sulla capacità del componente di funzionare una volta assemblato.

Statore a forcina

Le forcine, note anche come statori a forcina, sono costituite da fili di rame o alluminio che vengono piegati a U, creando due rami paralleli con una base comune. I fili vengono poi inseriti nelle fessure del nucleo dello statore, creando un anello che trasporta la corrente e produce il campo magnetico necessario al funzionamento del motore.

Lo statore a forcine è una delle possibili configurazioni di avvolgimento lo statore, che è la parte stazionaria del motore che circonda il rotore. Gli statori a forcina sono utilizzati nei motori sincroni a magneti permanenti (PMSM) e nei motori a induzione per veicoli elettrici e ibridi.

Tecniche di controllo qualità

Misure ottiche

Trattandosi di un componente di precisione, la sua forma ed il suo allineamento possono influire in modo significativo sulle prestazioni del motore. La misurazione ottica prevede l'uso di strumenti specializzati, come gli scanner ottici 3D, per acquisire immagini ad alta risoluzione delle forcine. Queste immagini vengono poi analizzate con un software specializzato per ottenere le misure delle dimensioni, della forma e della posizione delle stesse.

MIsura della forma

La misurazione della forma prevede l'utilizzo di strumenti specializzati come macchine di misura a coordinate (CMM) o sistemi di misurazione ottica per misurare le dimensioni, la forma e la posizione delle forcine. Le misure vengono confrontate con le specifiche richieste per garantire che le stesse soddisfino le tolleranze desiderate.

Fogli per batterie

Il foglio della batteria, noto anche come foglio dell'elettrodo, è una sottile lamina metallica che si trova all'interno delle celle della batteria. Serve come collettore di corrente per il materiale dell'elettrodo, che è rivestito sulla superficie della lamina. La lamina è tipicamente realizzata con materiali come alluminio, rame o nichel e il suo spessore può variare a seconda del tipo di batteria e dell'uso che se ne intende fare.

Tecniche di controllo qualità

Misure dimensionali

Lo spessore del foglio della batteria è fondamentale per garantire l'applicazione della giusta quantità di materiale elettrodico ed ottenere prestazioni ottimali della batteria. Il personale addetto al controllo qualità può utilizzare, sistemi ottici o micrometri a bassa forza di misura, per garantire che lo spessore della lamina rientri nelle specifiche.

Ispezione della superficie

L'ispezione della superficie del foglio alla ricerca di eventuali difetti come graffi, ammaccature o strappi può aiutare a rilevare eventuali imperfezioni che potrebbero causare problemi in futuro. Tale ispezione può essere eseguita manualmente o può essere facilmente automatizzata con i sistemi che incorporano il TAGLENS.

Cavi

La parte meno considerata di un'automobile è il filo metallico, utilizzato in varie applicazioni come sistemi elettrici, sensori e reti di comunicazione, il cui ruolo è importante quanto quello del motore. I cavi per autoveicoli sono progettati per resistere a condizioni difficili, come le alte temperature, le vibrazioni e l'esposizione a sostanze chimiche e umidità, e quindi è logico che debbano essere sottoposti a un rigoroso controllo di qualità.

Tecniche di controllo qualità

Misure dimensionali

Questa tecnica prevede la misurazione del diametro, della lunghezza e dello spessore del filo per garantire che sia conforme alle specifiche richieste. Spesso eseguita con cstrumenti senza contatto, come il micrometro a scansione laser, il diametro e lo spessore possono essere eseguiti in modo estremamente rapido ed efficace durante la produzione.

Verifica dei materiali

Poiché la durata dei cavi di un'auto è molto importante, vengono eseguiti test di durezza sul materiale per garantire una lunga durata senza problemi.

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