La precisione della verniciatura in un'officina manifatturiera aumenta con la tecnologia di Toronto

La tecnologia Mazlite, utilizzata in una cabina di verniciatura, testa il profilo di spruzzo di una pistola a spruzzo. File multimediali Whalestock/iStock/Getty Images Plus

Le finiture di verniciatura sono una parte fondamentale di molti processi di fabbricazione; se l'applicazione o il colore sono del tutto errati, ciò può significare rilavorazioni inutili o parti scartate. Ciò è particolarmente preoccupante nelle applicazioni ad alto volume come la produzione di componenti automobilistici.

Il problema è che tutti i controlli di qualità nel processo di verniciatura implicano tradizionalmente controlli post-processo delle parti finite. Per contribuire a risolvere questo problema, Mazlite, con sede a Toronto, ha progettato un sistema di monitoraggio che utilizza sensori per controllare i profili di spruzzatura durante il giorno durante il processo. I sensori monitorano inoltre continuamente i materiali vernicianti per evitare difetti dovuti a cambiamenti di colore o finiture scadenti.

Mazlite è stata fondata nel 2107 da Cameron Dallas e Amirreza Amighi.

"Amirreza e io ci siamo conosciuti all'Università di Toronto mentre io stavo lavorando al mio master e lui stava lavorando per il suo dottorato di ricerca", ha detto Dallas. “Stava lavorando alla ricerca relativa agli spray collegata ai sistemi di iniezione del carburante per gli aeroplani – ricerca relativa all’efficienza del motore in grado di bruciare – mentre io studiavo aerodinamica e calcolo ad alte prestazioni. Man mano che si sviluppava il concetto per lo sviluppo della tecnologia di monitoraggio degli spray, ho visto come il mio background in informatica e fisica avrebbe potuto aiutare con lo sviluppo di algoritmi. È così che sono stato coinvolto.

La consistenza dello spray è un problema in molti campi diversi, come ha sottolineato Dallas.

"Le aziende automobilistiche hanno difficoltà con la coerenza nella verniciatura a spruzzo", ha affermato. “In effetti, il processo è così intricato che il tasso di difetti è significativo, con alcune stime fino al 25%. Può essere un processo molto dispendioso e potrebbe essere molto più efficiente. In modo simile, anche le aziende farmaceutiche hanno problemi con i loro processi. Ad esempio, con gli inalatori, quando si tenta di depositare una sorta di farmaco nel corpo, la dimensione delle goccioline è davvero importante”.

La tecnologia di Mazlite cattura il profilo di spruzzo di una pistola a spruzzo, confrontando il modo in cui la vernice o altro liquido si presenta mentre viene atomizzato in goccioline, particelle e bolle.

"Avevamo la sensazione che ci fosse una sorta di problema industriale in quest'area perché mentre sviluppavamo la nostra tecnologia, le aziende continuavano a presentarci problemi simili che stavano cercando di affrontare", ha detto Dallas. “Ciò ci ha portato a tenere presentazioni a una varietà di OEM e fornitori automobilistici di livello 1 e 2, e infine a testare la tecnologia in versione beta nelle loro strutture”.

Come molti altri settori, a Dallas la tecnologia di Mazlite sostituisce parte della conoscenza ereditata che sta scomparendo con il pensionamento dei lavoratori qualificati più anziani.

"Ci sono persone che lavorano nel settore da 40 anni e basta guardare uno spray per capire se è buono o cattivo", ha osservato. “Tra un cambiamento nella forza lavoro e una maggiore automazione, è diventato più difficile monitorarlo. Ecco perché esiste il nostro laboratorio. Ci sono molti complicati processi matematici e fisici in gioco nei profili di spruzzatura che poche persone capiscono veramente.

FIGURA 1. Queste immagini, raccolte utilizzando il sistema di monitoraggio, confrontano un'immagine di base (a sinistra) con un'immagine che indica un ugello ostruito.

La struttura del sistema di monitoraggio è insignificante da guardare: una struttura in acciaio inossidabile simile a un portasciugamani con uno spazio nella parte anteriore del rack dove il sensore cattura i suoi dati. Ma ovviamente, dato l'ambiente in cui deve funzionare, è costruito per durare.

“I sistemi devono funzionare in ambienti estremi e pericolosi (compresi luoghi pericolosi di Classe 1 Divisione 1 o Zona 1) in molti settori, tra cui quello automobilistico, dei rivestimenti, agricolo, farmaceutico, alimentare o aerospaziale”, ha affermato Dallas. “Tutto deve essere a prova di esplosione, ed è necessario ottenere le certificazioni più severe sul sensore anche per poterlo collocare sul posto. È stato necessario un grande lavoro di sviluppo per rendere il design compatto, flessibile, robusto e affidabile”.