El avance implacable de la Industria 4.0 impulsa la búsqueda constante de métodos de medición más ágiles y precisos, especialmente en sectores altamente exigentes como la industria aeroespacial. En este escenario, las técnicas y tecnologías de medición óptica 3D han emergido como un recurso clave para analizar la calidad y acabado de superficies en componentes aeroespaciales, sin requerir contacto físico directo.
Estas técnicas, que incluyen microscopios y sensores integrados en Máquinas de Medición por Coordenadas (MMC), ofrecen la capacidad de analizar de manera rápida y precisa las superficies de los componentes, siendo un factor crítico en la efectividad de la producción. Los defectos superficiales, según estimaciones, pueden provocar hasta un 10% de fallos en las piezas fabricadas, con implicaciones económicas significativas y, en el ámbito aeroespacial, posibles consecuencias de seguridad.
Abordando la necesidad de establecer métodos de medición estandarizados y trazables para estos sistemas y procesos ópticos en la industria aeroespacial, Tekniker, un centro tecnológico miembro de la Basque Research and Technology Alliance (BRTA), se ha sumado al proyecto europeo TRACOPTIC desde 2021. Este proyecto tiene como objetivo poner a prueba y diseñar una guía de buenas prácticas para la implementación de herramientas como microscopios 3D y sensores ópticos en entornos aeroespaciales.
Gorka Kortaberria, responsable de la unidad de Metrología Industrial de Tekniker, enfatiza que “los sistemas de medición ópticos permiten ahorrar tiempos y costes en los procesos industriales, mejorando la competitividad de las empresas europeas y reduciendo la externalización a otras regiones. Además, contribuyen a detectar de forma temprana piezas defectuosas y reducir la generación de residuos. El hecho de que no haya contacto evita el deterioro de las superficies y posibilita medir geometrías complejas o de tamaño muy reducido”.
El objetivo último de esta iniciativa es desarrollar una guía detallada de buenas prácticas para el uso de técnicas de medición óptica en la industria aeroespacial. Esto permitirá seleccionar la instrumentación y los procedimientos óptimos para cada caso de uso, considerando las diferentes características geométricas presentes en componentes aeroespaciales, asegurando la calidad y precisión necesarias.
Validación y Simulaciones
El papel de Tekniker en el proyecto se centra en la validación de las capacidades de un perfilómetro óptico 3D para medir diferentes tipos de muestras. Este dispositivo utiliza interferometría de luz blanca, una técnica óptica de alta resolución que mide la altura y topografía de superficies a escala micro y nanométrica.
“La técnica se basa en la medida de la interferencia entre la luz reflejada en la superficie y la luz de referencia, permitiendo reconstruir la topografía con alta precisión”, explica Kortaberria.
Además, Tekniker está colaborando en el desarrollo de prácticas de uso adecuado para las técnicas de medición contempladas en el proyecto, así como en la creación de gemelos digitales para verificar el alcance de los sistemas de medición mediante simulaciones.
“Gracias a los gemelos digitales, podemos simular un gran número de medidas de la superficie real para obtener la distribución estadística de los resultados antes de realizar la medición real”, agrega el experto del centro tecnológico.
Este análisis permitirá a las empresas contar con información detallada sobre las capacidades de cada instrumento evaluado, permitiéndoles tomar decisiones fundamentadas al seleccionar el sistema de medición óptica más adecuado para sus necesidades de caracterización en el exigente mundo aeroespacial.
El proyecto TRACOPTIC, cofinanciado por el programa European Partnership on Metrology y el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea, cuenta con la participación de 24 agentes, incluyendo Tekniker y los institutos metrológicos nacionales de nueve países europeos: PTB (Alemania), CEM (España), DFM (Dinamarca), GUM (Polonia), INRIM (Italia), LNE (Francia), RISE (Suecia), VSL (Países Bajos) y VTT (Finlandia).
