Non sorprende che si stimi che gli effetti superficiali causino il 10% dei guasti nei componenti fabbricati, con le conseguenti implicazioni economiche.
Con l'obiettivo di definire metodi di misurazione tracciabili e standardizzati per questi sistemi e processi ottici, il centro tecnologico Tekniker partecipa dal 2021 al progetto europeo TRACOPTIC. Il progetto testerà diversi strumenti, come microscopi 3D e vari tipi di sensori ottici, per facilitarne l'implementazione in ambienti industriali.
“I sistemi di misurazione ottica consentono di risparmiare tempo e costi nei processi industriali, migliorando la competitività delle aziende europee e riducendo l'esternalizzazione in altre regioni. Inoltre, contribuiscono all'individuazione precoce di pezzi difettosi e alla riduzione degli sprechi. L'assenza di contatto previene danni alle superfici e permette di misurare geometrie complesse o dimensioni molto ridotte”, sottolinea Gorka Kortaberria, responsabile dell'unità di metrologia industriale di Tekniker.
L'iniziativa avrà come obiettivo finale la progettazione di una guida di buone pratiche per l'utilizzo, da parte di aziende, produttori, laboratori, istituti di ricerca e università, delle tecniche di misurazione ottica, tenendo conto delle diverse caratteristiche geometriche che si presentano in settori quali quello automobilistico, aeronautico o biosanitario, al fine di scegliere la strumentazione e la procedura ottimali per ogni caso d'uso.
Validazione e simulazioni:
il lavoro di Tekniker sul progetto si concentra sulla validazione delle capacità e dei limiti di un profilometro ottico 3D per la misurazione di diversi tipi di campioni. Il dispositivo utilizza una tecnica ottica ad alta risoluzione (interferometria a luce bianca) per questa analisi, impiegando una sorgente luminosa a bassa coerenza per misurare l'altezza e la topografia delle superfici su scala micro e nanometrica.
"La tecnica si basa sulla misurazione dell'interferenza tra la luce riflessa dalla superficie e la luce di riferimento, e permette di ricostruire la topografia della superficie con elevata precisione e risoluzione", spiega Gorka Kortaberria.
Tekniker partecipa inoltre allo sviluppo delle migliori pratiche per le tecniche di misurazione previste dal progetto e collabora alla creazione di gemelli digitali per verificare la portata dei sistemi di misurazione tramite simulazioni.
“Grazie ai gemelli digitali, è possibile avere un modello del microscopio con le sue caratteristiche e simulare un gran numero di misurazioni della superficie reale per ottenere la distribuzione statistica dei risultati prima di effettuare la misurazione”, spiega l'esperto del centro tecnologico.
Grazie a queste analisi, le aziende disporranno di una "mappa" con le capacità di ciascuno strumento valutato, al fine di prendere decisioni scientificamente fondate nella scelta del sistema di misurazione ottica più adatto alle proprie esigenze di caratterizzazione.
Il progetto TRACOPTIC, cofinanziato dal programma European Partnership on Metrology e dal programma Horizon 2020 dell'Unione Europea, coinvolge 24 enti, tra cui Tekniker e gli istituti nazionali di metrologia di nove paesi europei: PTB (Germania), CEM (Spagna), DFM (Danimarca), GUM (Polonia), INRIM (Italia), LNE (Francia), RISE (Svezia), VSL (Paesi Bassi) e VTT (Finlandia).
