Forskningsresultat som beskrivs i en ny artikel från University of Huddersfields forskare kommer att göra det möjligt för ingenjörsföretag att göra stora vinster i produktivitet och effektivitet genom att minska den ofta avsevärda tidsfördröjningen mellan tillverkning av komponenter och kontroll av deras precision på en koordinatmätmaskin (CMM) .

För att säkerställa fullständig noggrannhet, CMM är inrymt i en strikt temperaturkontrollerad miljö. Men tillverkningsprocesser leder ofta till stora ökningar eller sänkningar av temperaturen på komponenter. Förrän de är stabiliserade kan de inte kontrolleras. "Temperature soaking" är termen för detta, och en "play safe"-attityd innebär att större komponenter kan läggas åt sidan så länge som 24 timmar, orsakar stockstopp i produktionen, med dyra CMM:er som står stilla.

Men vid University of Huddersfields School of Computing and Engineering, ett forskningsprojekt som leds av Dr. Naeem Mian har genomfört en serie experiment som ger ingenjörsfirmor en teknik för att beräkna hur lång tid det tar för en komponents temperatur att stabiliseras så att den säkert kan mätas med en CMM.

Det har visat sig att väntetiderna kan vara betydligt lägre än man tror – potentiellt en minskning med många timmar. Till exempel, Dr. Mian och hans team genomförde olika experiment med en uppvärmd venturi – en komponent som används i olje- och gasindustrin – och upptäckte att tid som krävdes för temperaturblötläggning, så att den kunde placeras på en CMM, var så låg som 7,6 minuter.

Dr. Mian gav sig i kast med att upptäcka värdena för termisk kontaktledning (TCC) för komponenterna han testade och använde Finite Element Analysis (FEA) för att validera sina resultat och för att simulera arbetsplatsförhållanden.

Förutom hans experiment med venturin, han utförde också tester med en uppvärmd aluminiumplatta placerad på ett granitblock inbäddat med sensorer – granit är det ämne som används för testbädden i CMM.

"Vi gjorde dessa experiment för att fastställa värmeöverföringshastigheten från aluminiumplattan till graniten, " sa Dr Mian.

I sin artikel, han uppger att tekniken han beskriver kommer att ha en betydande effekt på hanteringen av CMM-resurser "och skulle avsevärt minska maskinens stilleståndstid genom att effektivt hantera maskintillgängligheten". Han förväntar sig att hans fynd kommer att ha särskild relevans för olja och gas, bil, flygteknik, marin "och andra industrier där tillverkning och mätning i bulk sker".

Fynd från olika experiment, inklusive de matematiska formlerna som kommer att hjälpa tillverkare som försöker beräkna blötläggningsperioderna för temperatur, ges i den nya artikeln från Dr. Mian – skriven tillsammans med sina kollegor Dr. Simon Fletcher och professor Andrew Longstaff – som visas i tidskriften Measurement. Den har titeln "Minska latensen mellan bearbetning och mätning med FEA för att förutsäga termiska transienta effekter på CMM-mätning."