Onderzoeksresultaten beschreven in een nieuw artikel van wetenschappers van de Universiteit van Huddersfield zullen ingenieursbureaus in staat stellen grote productiviteits- en efficiëntiewinsten te boeken door de vaak aanzienlijke vertraging tussen de fabricage van componenten en het controleren van hun precisie op een coördinatenmeetmachine (CMM) te verminderen. .

Om volledige nauwkeurigheid te garanderen, CMM's zijn ondergebracht in een strikt temperatuurgecontroleerde omgeving. Maar fabricageprocessen leiden vaak tot grote stijgingen of dalingen van de temperatuur van componenten. Zolang ze niet gestabiliseerd zijn, kunnen ze niet worden gecontroleerd. "Temperature soaking" is de term hiervoor, en een "play safe" houding betekent dat grotere componenten tot wel 24 uur opzij kunnen worden gezet, het veroorzaken van een blokkade in de productie, met kostbare CMM's die inactief zijn.

Maar aan de University of Huddersfield's School of Computing and Engineering, een onderzoeksproject onder leiding van Dr. Naeem Mian heeft een reeks experimenten uitgevoerd die ingenieursbureaus een techniek bieden om te berekenen hoe lang het duurt voordat de temperatuur van een onderdeel is gestabiliseerd, zodat het veilig kan worden gemeten door een CMM.

Gebleken is dat de wachttijden aanzienlijk lager kunnen zijn dan algemeen wordt gedacht – mogelijk een reductie van vele uren. Bijvoorbeeld, Dr. Mian en zijn team voerden verschillende experimenten uit met een verwarmde venturi - een onderdeel dat wordt gebruikt in de olie- en gasindustrie - en ontdekten dat de tijd die nodig is voor het weken op temperatuur, zodat het op een CMM kan worden geplaatst, was slechts 7,6 minuten.

Dr. Mian ging op zoek naar de Thermal Contact Conductance (TCC)-waarden van de componenten die hij aan het testen was en gebruikte eindige-elementenanalyse (FEA) om zijn bevindingen te valideren en de omstandigheden op de werkplek te simuleren.

Naast zijn experimenten met de venturi, hij voerde ook tests uit met behulp van een verwarmde aluminium plaat die op een granieten blok was geplaatst dat was ingebed met sensoren - graniet is de stof die wordt gebruikt voor het testbed in CMM's.

"We hebben die experimenten gedaan om de warmteoverdrachtssnelheid van de aluminiumplaat naar het graniet vast te stellen, "zei dr. Mian.

In zijn artikel, hij stelt dat de techniek die hij beschrijft een aanzienlijk effect zal hebben op het beheer van CMM-bronnen "en de uitvaltijd van de machine aanzienlijk zou verminderen door de machinebeschikbaarheid efficiënt te beheren". Hij verwacht dat zijn bevindingen in het bijzonder relevant zullen zijn voor olie en gas, auto, luchtvaart, marine "en andere industrieën waar fabricage en meting in bulk plaatsvindt".

Bevindingen uit de reeks experimenten, inclusief de wiskundige formules die fabrikanten zullen helpen die de weekperioden van de temperatuur willen berekenen, worden gegeven in het nieuwe artikel van Dr. Mian - co-auteur met zijn collega's Dr. Simon Fletcher en Professor Andrew Longstaff - dat verschijnt in het tijdschrift Measurement. Het is getiteld "Het verminderen van de latentie tussen bewerking en meting met behulp van FEA om thermische transiënte effecten op CMM-metingen te voorspellen."