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La tecnologia ZEISS sostiene il progetto Rover su Marte

Andrew Tool si aggiudica l’ordine per il Mars Science Lab anche grazie alla CMM ZEISS

Presso l’azienda Andrew Tool & Machining Inc., le macchine di misura a coordinate (CMM) costituiscono un elemento fondamentale del processo produttivo. Tuttavia non era mai stato affrontato un progetto con misurazioni così complesse, tolleranze precise, trattamenti termici e un intervallo di tempo molto limitato a disposizione. L’obiettivo era quello di ottenere un’ordinazione per un progetto dell’MSL (Mars Science Lab). Una CMM Carl Zeiss lo avrebbe reso possibile.

La situazione

Carl Zeiss aveva già dimostrato le proprie capacità all’azienda Superior Tool, affiliata di Andrew Tool. "La CMM PRISMO che abbiamo fornito a Superior Tool è la colonna portante del nostro reparto qualità, e il mio obiettivo era quello di replicare e sviluppare questa capacità da Andrew," dichiara il presidente Bruce Hanson. Andrew Tool è un’officina meccanica unica con oltre 30 anni di esperienza con pezzi di tutti i tipi, dalle geometrie più semplici a quelle più complesse. La maggior parte dei clienti di Andrew Tool opera nell’industria aerospaziale, della difesa, medica e microelettronica, e i pezzi che utilizzano richiedono molto spesso tolleranze molto precise.

Per questo nuovo e complesso progetto dell’MSL, Andrew Tool doveva fabbricare degli attuatori (scatole a ingranaggi) per Curiosity, il prossimo rover da lanciare su Marte. Questo nuovo rover peserà più di 4,5 tonnellate, cinque volte il peso dei rover utilizzati attualmente, e il peso degli strumenti scientifici che trasporterà sarà oltre 10 volte quello dei rover Spirit od Opportunity ora in uso. Pertanto, la potenza e la coppia del sistema di propulsione saranno più forti, e le ruote dell’unità saranno ben più larghe rispetto a quelle dei progetti precedenti. Gli ingegneri della NASA ritengono che queste modifiche contribuiranno a evitare i problemi che sta incontrando ora Spirit, che è bloccato in un cumulo di sabbia.

Nuove sfide

Andrew Tool ha dovuto rispettare molti parametri per poter aiutare la NASA a progettare un attuatore dalla massima efficienza. Molti pezzi avevano cavità molto profonde, difficoltà alle quali si sommavano i raggi ridotti e le tolleranze estremamente limitate, spesso legate a ingranaggi con passo differente. La sfida era resa ancora più complessa dalle tolleranze di posizionamento di ,0005 millimetri, dal controllo di ,002 millimetri, e dal controllo della misura entro gli ,0025 millimetri, anche su misure relativamente grandi. A causa di tutti questi fattori, associati ad appena 18 mesi di tempo a disposizione e ai requisiti della certificazione AS9100, per Andrew Tool era fondamentale aumentare le capacità della CMM in uso in termini di precisione e velocità. Andrew Tool ha deciso di acquistare la macchina ZEISS ACCURA con il grande sensore VAST XT gold a scansione attiva.

Progetto organizzato alla perfezione

Quando si aggiunge una nuova macchina al processo di produzione, c’è sempre una curva di apprendimento. “La macchina ZEISS ACCURA ci ha aiutato a organizzare il progetto fornendo delle relazioni puntuali, precise e comprensibili durante il processo. Il controllo qualità ha un valore inestimabile per lo sviluppo del progetto”, dichiara Bryant Broderick, ingegnere responsabile del controllo qualità presso Andrew Tool. Il progetto comprendeva 14 diversi generi di pezzi, con quantità comprese da quattro a 12 pezzi, oltre a quelli per il montaggio preliminare. La funzionalità di compensazione della temperatura si è rivelata particolarmente utile, perché ha consentito di controllare i pezzi vicino all’utensile della macchina e fornire i risultati all’attrezzista. Con un coefficiente di espansione pari a 0,14 µm per grado, pochi gradi potevano fare la differenza nell’assegnazione o meno dell’ordine. “Ci ha sorpresi la facilità con cui ACCURA ha portato avanti l’intero processo”.

La notevole capacità di reporting di CALYPSO costituisce una risorsa importante per il processo di certificazione AS9100 richiesto dalla NASA. Questa certificazione richiedeva molto tempo per la gestione del programma, nel garantire che tutte le fasi critiche di ogni pezzo fossero adeguatamente documentate nel corso dell’intero processo di produzione. Tutte queste informazioni erano contenute in un foglio elettronico con tutte le parti in serie, per distinguere a quale punto era ciascuna componente. Il software CALYPSO ha documentato con facilità le informazioni per via elettronica ogni volta che veniva misurato il pezzo. “Le informazioni verbali sui dettagli dei pezzi non hanno alcun valore, mentre i dati documentati sono fondamentali”, dichiara Don Felix, responsabile vendite e marketing.

Vantaggi a lungo termine

“Senza Carl Zeiss non saremmo riusciti in quest’impresa”, continua Felix. “Zeiss ci ha portato enormi vantaggi e ogni volta che utilizziamo la CMM riscontriamo dei risultati positivi”. Dopo che un altro fornitore della NASA ha visto molti pezzi dell’attuatore MSL, Andrew Tool ha anche acquisito un nuovo cliente. La precisione e la complessità dei pezzi ha suscitato una tale ammirazione che il fornitore ha fatto subito affidamento sulle capacità di Andrew Tool. Andrew Tool era pronta ad accettare queste nuove sfide con ancora maggiore fiducia nei dati forniti dalla CMM ZEISS.

L’azienda

Andrew Tool & Machining, con sede principale a Minneapolis (Minnesota, USA) si concentra sui processi legati allo sviluppo di prodotti.

 

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