Automação em testes de materiais

Dispositivos de automação de três eixos podem ser usados ​​para uma ampla gama de aplicações de teste, incluindo testes de flexão vistos aqui. | Fonte: Instron

Os testes de materiais são essenciais para o desenvolvimento e garantia de qualidade de todos os produtos no mercado, com algumas indústrias, como empresas biomédicas, aeroespaciais e automotivas, enfrentando altos volumes de testes, além de padrões de qualidade rigorosos. Devido a esses requisitos, a automação está consistentemente na vanguarda das discussões quando se trata de melhorar os processos de testes para essas empresas.

Há muitos motivos pelos quais os clientes decidem buscar uma solução automatizada para suas necessidades de testes de materiais. Compreender o tempo necessário para executar as diferentes fases do seu ciclo de testes pode ajudá-lo a identificar locais onde a automação pode ser benéfica. Quer a automação ajude a otimizar o procedimento de teste, reduza os riscos de segurança para o operador ou libere o operador para realizar tarefas de maior valor agregado, os dispositivos automatizados podem fornecer um retorno sobre o investimento (ROI) significativo.

Embora a economia de mão de obra e o ROI sejam normalmente os maiores influenciadores da decisão de automatizar, a automação também pode proporcionar economia de custos de outras maneiras. Por exemplo, testes ineficientes podem produzir resultados ruins devido a falhas nas amostras ou nos testes. Em indústrias que exigem alto volume de produção, amostras com falha podem custar à empresa milhares de dólares em material desperdiçado. No entanto, muitos desses testes que falharam podem ser o resultado de práticas inconsistentes do operador, como alinhamento inadequado da amostra e do extensômetro, aderência insuficiente e falha no controle adequado do dispositivo de teste. Os resultados dos testes são influenciados por muitos fatores, e dados inconsistentes e testes que falharam são frequentemente o resultado de muitos erros e inconsistências incrementais.

Um cobot integrado a uma máquina de testes universal para testes automatizados de dispositivos médicos. | Fonte: Instron

Os extensômetros automatizados eliminam a necessidade de conectar manualmente um extensômetro e oferecem posicionamento repetível. | Fonte: Instron

A automação em testes de materiais é um espectro, e há muitas partes diferentes de uma máquina de testes universal (acessórios, dispositivos de medição de deformação e dispositivos de preparação de amostras) que podem ser parcial ou totalmente automatizadas, dependendo das necessidades específicas do seu laboratório. Por exemplo, um dispositivo manual de tensão estática pode ser equipado com um extensômetro totalmente automático. Embora o operador ainda deva realizar medições e inserir amostras, este dispositivo de carga agora é considerado semiautomático. Os laboratórios podem então expandir essa solução semiautomática de várias maneiras, dependendo de onde eles enfrentam atrasos em seu ciclo de testes. Outros exemplos de equipamentos automatizados incluem dispositivos de medição, inserção de amostras e garras acionadas pneumáticas ou hidráulicas. Qualquer um desses exemplos pode melhorar muito a velocidade e a eficiência do pré-teste em seu laboratório. Quando o tempo de teste é um gargalo no rendimento do teste, quadros de carga com múltiplas cadeias de carga podem ser utilizados para semiautomatizar esta parte do ciclo de teste.

Se parte do ciclo de testes exigir melhorias, mas as restrições orçamentárias limitarem as opções para um sistema completamente robótico, uma configuração semiautomática poderá melhorar qualquer laboratório de testes. No entanto, um sistema de testes totalmente automatizado agrega ainda mais benefícios aos laboratórios que exigem as soluções mais avançadas. Ao contrário dos sistemas e acessórios manuais e semiautomáticos, os sistemas de teste totalmente automatizados possuem recursos mais avançados e econômicos, impulsionados pela tecnologia implementada nas aplicações.

Um sistema de teste automatizado com um gabinete de segurança. | Fonte: Instron

Embora os acessórios automatizados possam reduzir bastante as variações nos dados de teste, um sistema automatizado proporciona uma repetibilidade mais completa devido à padronização de cada parte do processo de teste. Devido aos requisitos extremos de controle de qualidade, as indústrias biomédica, de infraestrutura e aeroespacial estão buscando rapidamente soluções automatizadas para seus laboratórios. Além disso, um sistema automatizado otimiza o processo e atua com extrema eficiência durante as tarefas processuais e reduz os pontos de estrangulamento. Por exemplo, um robô pode realizar medições de amostras, entradas e saídas de software e remover amostras enquanto o sistema está em teste. O sistema robótico não é limitado pelas mesmas limitações de segurança que se aplicam aos operadores humanos, e a eficiência e o rendimento são ainda mais otimizados pela capacidade do robô de entrar no espaço de teste enquanto o equipamento está em movimento.