Inspección de prototipos con FreeScan Combo y Control X en las instalaciones de TDK en Hungría

La unidad de producción de TDK Szombathely Factory, especializada en el desarrollo y la fabricación de filtros de interferencias electromagnéticas (EMI), se pasó al escaneado 3D gracias a FreeDee, nuestro distribuidor en Hungría. Nuestro proveedor les proporcionó un FreeScan Combo con el que pudieron comprobar fácil y eficazmente las dimensiones de sus productos para satisfacer las cambiantes demandas de los clientes.

La tendencia a la "miniaturización" no ha pasado por alto los productos electrónicos industriales: cada vez se diseñan productos más complejos para que quepan en espacios más pequeños y de formas irregulares, lo que plantea a los fabricantes requisitos geométricos cada vez más exigentes.

Acerca de la fábrica de TDK en Szombathely

La fábrica de TDK en Szombathely es uno de los centros de desarrollo y fabricación de electrónica más importantes de Europa dentro del grupo internacional TDK y uno de los socios de impresión 3D más antiguos de FreeDee. Las necesidades de impresión 3D de la fábrica están respaldadas por un laboratorio 3D central. Recientemente, el departamento de desarrollo de filtros EMI también expresó su necesidad de escaneado óptico en 3D, lo que condujo a la adopción de un escáner láser portátil FreeScan Combo a principios de 2024. Nuestro socio local húngaro, FreeDee Kft., habló con Krisztián Holló, ingeniero de diseño sénior, sobre los resultados del escaneado 3D interno.

FreeScan Combo escaneando componentes de TDK

Desafíos en las inspecciones de prototipos

Los clientes de TDK quieren que los filtros EMI se instalen en entornos cada vez más pequeños y complejos, lo que requiere cada vez más mediciones que resultan difíciles o imposibles con los métodos tradicionales. Satisfacer estas sofisticadas demandas de medición supuso un reto para el equipo de TDK a la hora de cumplir los plazos necesarios para garantizar los proyectos de los clientes.

Escáner láser 3D portátil FreeScan Combo y software de control de calidad Geomagic Control X.

Las mediciones requeridas se hicieron factibles, y el tiempo necesario se redujo de aproximadamente dos semanas con socios externos subcontratados o 3-4 días con el laboratorio de medición interno a una media de 2-3 horas.

Limitaciones de tiempo en el desarrollo de filtros EMI

Los principales clientes de TDK para filtros EMI se encuentran en el sector de las energías renovables. Estos filtros se utilizan a menudo en turbinas eólicas, inversores industriales y cargadores de vehículos. Las cantidades de pedido suelen oscilar entre 100 y 1.000 unidades, y no hay dos productos idénticos. TDK ofrece filtros EMI de varios tamaños, desde unidades del tamaño de un puño hasta dispositivos del tamaño de una mesa que pesan cientos de kilogramos.

Los clientes suelen publicar licitaciones para los filtros EMI requeridos, especificando plazos ajustados -de 1 a 2 meses- para la entrega de muestras y presupuestos. Estos plazos incluyen tareas como la preparación de la documentación, la adquisición de materiales, el montaje inicial, las mediciones y las modificaciones. La mayor celeridad suele determinar la oferta ganadora, y el adjudicatario la fabrica.

En los últimos años, la reducción de los espacios de instalación y las demandas cada vez más complejas de los clientes han aumentado la presión temporal a la que se enfrentan los desarrolladores de prototipos.

"Si antes bastaba con garantizar las dimensiones generales de los filtros EMI industriales, ahora los clientes también piden tolerancias de posición, planitud y otras dimensiones complejas. Cumplir estos avanzados requisitos de precisión era muy difícil o imposible con nuestros métodos tradicionales anteriores", afirma Krisztián Holló, Ingeniero Superior de Diseño de TDK Hungary Components Ltd.

Adopción de soluciones de medición avanzadas

Las exigencias de medición más complejas ya no podían satisfacerse con las sencillas herramientas de medición disponibles en el departamento de desarrollo. Colaborar con el laboratorio de medición central era la única opción interna, pero su prioridad era validar los productos acabados. En consecuencia, programar e inspeccionar prototipos en el laboratorio podía llevar entre 3 y 4 días. Para hacer frente rápidamente a estas sofisticadas necesidades de medición, el equipo recurrió a la digitalización óptica 3D de alta precisión, subcontratando inicialmente estas tareas a FreeDee. Sin embargo, la subcontratación a veces daba lugar a plazos de hasta dos semanas, lo que motivó la decisión de incorporar la competencia a la empresa.

"La mejor opción para nosotros es resolver estos problemas dentro del departamento. Un plazo de dos semanas es demasiado largo cuando nuestros clientes fijan plazos de 1-2 meses. Para cumplirlos y ganar proyectos, necesitábamos incorporar el escaneado 3D a la empresa", explica Holló.

Visualización de la malla del componente en nuestro software Control X

Elección del escáner 3D adecuado

Sobre la base de una asociación establecida con FreeDee, que había suministrado equipos de impresión 3D a TDK desde 2018, los desarrolladores de filtros EMI inicialmente subcontrataron tareas de escaneo 3D con ellos. Estos escaneos subcontratados confirmaron que los modelos escaneados en 3D permitían verificar fácilmente los requisitos geométricos que antes se consideraban desafiantes.

La decisión de adquirir un escáner 3D interno cobró urgencia cuando un cliente importante requirió un modelo escaneado en 3D para un prototipo. El cliente utilizó el modelo escaneado para integrarlo en su propio diseño 3D, garantizando la compatibilidad con los procesos de instalación física.

"Antes de comprarlo, probamos y evaluamos varios escáneres 3D y finalmente elegimos el escáner láser FreeScan Combo por su excelente relación calidad-precio. La demostración in situ y los escaneados realizados por FreeDee desempeñaron un papel importante en nuestra decisión", dijo Holló.

Flujo de trabajo con FreeScan Combo y Geomagic Control X

Desde su lanzamiento, el FreeScan Combo se ha convertido en uno de los escáneres 3D portátiles más populares de SHINING 3D, diseñado específicamente para el escaneado metrológico. Ofrece una rápida captura de datos con 26-50 líneas láser y una precisión de 20 micras. Su tamaño compacto garantiza un funcionamiento cómodo y rápido, mientras que los diversos modos de escaneado permiten flujos de trabajo eficientes para una digitalización rápida y detallada.

Análisis mediante el software Control X de SHINING 3D: Los datos escaneados se analizan y comparan con modelos CAD mediante Geomagic Control X, una de las herramientas de software de control de calidad más conocidas. Ofrece flujos de trabajo sencillos, informes automatizados y fácil parametrización de tareas de medición complejas.

Software Control X mostrando el componente escaneado de TDK

Resultados del escaneado 3D interno en TDK

Tras las demostraciones y evaluaciones del escáner, el 11 de marzo de 2024 se implantó el FreeScan Combo en TDK.

"Gracias al escáner 3D, lo que antes se tardaba hasta dos semanas en subcontratar, ahora se puede realizar internamente en 2-3 horas", afirma Holló.

El escáner captura datos completos de la superficie, lo que permite futuras comprobaciones aunque no se disponga de prototipos físicos. TDK ya ha aprovechado esta capacidad para mejorar sus productos. Aunque al principio el proceso de escaneado parecía sencillo, el equipo experimentó una curva de aprendizaje debido a la naturaleza diversa de las muestras de productos.

Krisztián Holló, Ingeniero superior de diseño, TDK Hungary Components Kft.

"Cada vez que encontrábamos dificultades, FreeDee nos proporcionaba una asistencia rápida. Para la selección de escáneres 3D, contar con un socio competente es fundamental para maximizar rápidamente el potencial de la tecnología", recalcó Holló.