Como Detectar Rachaduras e Defeitos de Superfície em Fixadores Aeroespaciais

Cover Defect Detection on Aerospace Fasteners

Tecnologias inovadoras da Dimac nas máquinas de inspeção 100% para controle de qualidade de porcas, rebites, parafusos e peças especiais

No setor aeroespacial, onde cada componente contribui para a segurança do voo, a exigência por confiabilidade absoluta impulsionou avanços significativos nas tecnologias de inspeção. Nos últimos anos, o controle de qualidade no setor de pequenas peças metálicas passou por um salto tecnológico sem precedentes. A evolução dos sistemas de visão — agora integrados a ferramentas de inteligência artificial — permite a detecção de defeitos que, até recentemente, eram difíceis de identificar com o uso de tecnologias tradicionais.

Isso não significa substituir completamente as ferramentas convencionais, que continuam sendo confiáveis e eficazes em muitos casos. Ao mesmo tempo, fica claro que os padrões de qualidade exigidos pelo mercado aumentaram ainda mais. Em setores altamente críticos, como o aeroespacial, a inspeção automatizada 100% é um requisito essencial: os elementos de fixação devem garantir a integridade estrutural, a ausência de defeitos superficiais e a conformidade dimensional absoluta.

Dimac mcv6 - 4 cameras + mirror system
Dimac mcv6 - 4 câmeras + sistema de espelhos

A inspeção de elementos de fixação para aplicações aeroespaciais apresenta dois desafios principais.

  • O primeiro diz respeito às dimensões, que costumam ser maiores do que as peças pequenas padrão: porcas e parafusos de grande diâmetro exigem ópticas específicas, sistemas de iluminação dedicados e soluções capazes de minimizar as distorções ópticas nas imagens captadas.
  • O segundo ponto diz respeito aos materiais, como o titânio, que, por ser não magnético, não permite o uso efetivo de estações tradicionais de corrente parasita.

4 câmeras superiores + espelho
Um novo sistema para porcas aeroespaciais de grande porte

Uma das soluções mais avançadas desenvolvidas pela Dimac para a inspeção de porcas aeroespaciais é a evolução do Sistema multicâmera integrado à IA. Essa abordagem foi desenvolvida para garantir uma cobertura completa e sem distorções da superfície, mesmo quando as dimensões das peças excedem o campo de visão dos sistemas ópticos convencionais.

A estação padrão com múltiplas câmeras conta com quatro câmeras posicionadas em ângulos de 90° entre si, capazes de realizar inspeções de 360° em alta velocidade. Isso elimina a necessidade de girar a peça durante a inspeção: as câmeras, devidamente sincronizadas, capturam simultaneamente todas as superfícies visíveis, e as imagens são interpretadas por uma ferramenta de IA especificamente treinada para esse fim.

Embora a estação de inspeção com múltiplas câmeras seja uma tecnologia recente, em apenas alguns anos ela foi amplamente adotada em máquinas de triagem da Dimac, tanto em sistemas de disco de vidro para componentes planos quanto em modelos de mesa metálica para peças com cabeça pendurada, como parafusos e porcas. À medida que as dimensões das peças aumentam, a configuração óptica pode causar distorções de perspectiva e de imagem que reduzem a precisão da inspeção.

4 top-cameras + mirror control station scheme
Esquema com 4 câmeras superiores + estação de controle de espelhos

Para atender a essa necessidade, foi desenvolvida a tecnologia “4 câmeras principais + sistema de espelhos”.

Nessa configuração, quatro câmeras estão posicionadas perpendicularmente a quatro espelhos, todos voltados para o disco de transporte. O uso combinado de espelhos ópticos, iluminação superior e iluminação de fundo sob o disco de vidro permite inspeções abrangentes da superfície em 360°, mesmo em peças de até 45 mm de diâmetro e 35 mm de altura.

Ao integrar ferramentas de IA ao sistema de visão, a máquina pode detectar defeitos de superfície, irregularidades de usinagem, amassados ou anomalias geométricas com alta precisão. Isso garante um desempenho consistente na inspeção, mesmo em superfícies reflexivas ou complexas, típicas dos elementos de fixação aeroespaciais.

Dimac 360 vision software with AI
Software Dimac 360 Vision com IA

IA para Detecção de Rachaduras em Materiais Não Magnéticos

A solução mais utilizada para detecção de trincas é a estação de END por correntes parasitas. 

Esta tecnologia é eficaz e amplamente empregada em máquinas de triagem automática. Sua limitação inerente é que não pode ser usada em materiais não magnéticos, como titânio e alumínio, que são cada vez mais utilizados na indústria aeroespacial devido à sua relação resistência-peso.

Para superar essa limitação, foi desenvolvida uma estação óptica projetada para capturar imagens em tons de cinza de alto contraste, apoiada por algoritmos de IA especialmente treinados para detectar trincas superficiais.

Este treinamento capacita o sistema a distinguir entre trincas verdadeiras e marcas superficiais não críticas, reduzindo rejeições falsas. Sob condições controladas de iluminação e contraste, a análise de IA pode detectar micro-descontinuidades de difícil identificação tanto a olho nu quanto por meio de sistemas de corrente parasita, oferecendo uma solução alternativa ou complementar à tecnologia de END (Ensaios Não Destrutivos) tradicional. Essa capacidade é particularmente valiosa para fabricantes aeroespaciais que trabalham com fixadores de titânio, onde os métodos tradicionais falham.

Dimac crack control with AI
Dimac controle de fissuras com Ferramenta de IA

Precisão de até 12 mícrons

Na maioria das aplicações industriais, os sistemas de visão operam com tolerâncias na faixa de 50 mícrons. A indústria aeroespacial exige níveis de precisão significativamente mais altos.

Para alcançar precisão de até 12 mícrons, a ação deve ser tomada em várias frentes:

  • aumentando a resolução da câmera
  • uso de lentes telecêntricas de alta qualidade
  • integração de algoritmos de correção de aberrações ópticas
  • iluminação traseira estável e controlada

A experiência da Dimac em controle dimensional de alta precisão demonstrou que a manutenção da estabilidade óptica é essencial ao trabalhar com tolerâncias abaixo de 20 mícrons.

Versatilidade e integração das estações de inspeção

A inteligência artificial tem feito a nova geração de classificadores mais versátil. Plataformas avançadas, como o novo sistema da Dimac mcv ZED linha, permitir que modelos de IA treinados em diferentes famílias de peças sejam aplicados com ajustes mínimos no treinamento.

Uma vantagem adicional é a capacidade de realizar inspeções dimensional, de superfície e de IA simultaneamente na mesma imagem capturada usando uma única estação de controle. Essa integração reduz o número de módulos necessários, otimiza o espaço e diminui os tempos de inspeção. Para fornecedores aeroespaciais que gerenciam múltiplos números de peça, essa flexibilidade melhora significativamente o rendimento e a eficiência de C/O.

Dimac Showroom in Tortona - Italy
Showroom Dimac em Tortona - Itália

Projeto mecânico e eletrônico:
a base da confiabilidade

As tecnologias avançadas de visão e ferramentas de IA oferecem um tremendo valor agregado, mas só são eficazes quando apoiadas por um projeto mecânico e eletrônico robusto. A rigidez estrutural é essencial, especialmente para fixadores grandes e pesados. Da mesma forma, um manuseio preciso garante posicionamento e iluminação consistentes, evitando falsas rejeições causadas por variações geométricas durante a aquisição.

O design eletrônico avançado contribui ainda mais para o alto desempenho no controle de qualidade, ao mesmo tempo em que permite maior flexibilidade, atualizações mais fáceis e integração perfeita com sistemas de fábrica digital.

Na indústria aeroespacial, onde a confiabilidade é imprescindível, a inovação na inspeção 100% tornou-se uma necessidade tecnológica. O investimento contínuo da Dimac em estabilidade mecânica, engenharia óptica e inspeção impulsionada por IA garante que seus sistemas atendam às rigorosas expectativas dos fabricantes aeroespaciais e suas cadeias de suprimentos.

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