Otimização de parâmetros de tomografia computadorizada industrial para comparação entre peças de polímero e modelo matemático

Abstract

Este trabalho busca comprovar a aplicabilidade da tomografia computadorizada industrial (TCI), no controle dimensional de peças plásticas, por meio do estudo de otimização de parâmetros de máquina (tensão, corrente, spot size, número de projeções) e parâmetros de software (escala de cinza, reconstrução matemática, número de polígonos) para obtenção de resultados confiáveis e com boa resolução da nuvem de pontos. O objeto de análise foi um padrão de baquelite com geometrias retangulares e circulares fornecido por uma empresa alemã usuária da tecnologia. Os resultados da TCI foram comparados com resultados obtidos por máquina de medir por coordenadas (MMC) e medidor de altura. Para otimização dos parâmetros de escaneamento, os detalhes do padrão com características dimensionais menores que 2 mm foram analisados visualmente, pois estes estão sujeitos a maior perda de definição devido à resolução da nuvem de pontos. Com base nas comparações, notou-se que o parâmetro de maior influência é o voxel size que é função da tensão e da corrente, deste modo, concluiu-se que o voxel deveria ser da ordem de 40 μm. Embora os métodos de controle dimensional utilizados na comparação possuam diferentes incertezas de medição, que é caracterizada como erro aleatório, as dimensões das características avaliadas por TCI apresentaram desvios de aproximadamente 18 μm em relação aos resultados da MMC e medidor altura, estando acima dos valores de incerteza dos métodos, porém relativamente pequenos em relação as variações esperadas em peças fabricadas pelo processo de injeção. Concluiu-se então, que a TCI é um método confiável para controle dimensional de peças plásticas, permitindo resultados confiáveis e semelhantes aos métodos tradicionais de medição, além de possibilitar a análise de detalhes complexos e de difícil acesso a outros métodos, como por exemplo, pequenos furos e canais. Outro benefício é a redução de fontes de erro de medição, como por exemplo, pressão de apalpação, existente em métodos táteis e consideravelmente influente em peças plásticas de pequenas espessuras. A TCI pode ainda oferecer soluções para análise falhas de preenchimento podendo ser uma importante ferramenta para otimização de processos de injeção.