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Dimensionelles Messen

Innen- und Außengeometrien von Bauteilen mittels CT messen

Neben der Detektion von Defekten (Poren, Lunker, Risse) bildet das Dimensionelle Messen das zweite grundlegende Anwendungsgebiet der industriellen Computertomographie. Zum Leistungspunkt Dimensionelles Messen zählen bei Microvista unter anderem der CAD Soll/Ist-Vergleich, das Messen von Zeichnungspositionen, die Wanddickenmessung sowie die Erstmusterprüfung. Verschieden große Bauteile aus unterschiedlichen Materialien werden bei Microvista zerstörungsfrei digitalisiert und anschließend maßlich überprüft.

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Beim Dimensionellen Messen können sämtliche Bauteilgeometrien (innen- und außenliegende) unter Zuhilfenahme spezieller Messsoftware (z.B. GOM Inspect Professional) präzise gemessen werden. Die zum Teil automatisch generierten Messberichte liefern schnell und übersichtlich alle interessierenden Ist-Maße des gescannten Bauteils und zeigen leicht verständlich alle maßlichen Abweichungen (in Abhängigkeit von den jeweiligen, bauteilspezifischen Toleranzen). Durch seine umfangreichen Informationen (Messwerte) ist das Dimensionelle Messen mittels CT eine äußerst vorteilhafte und kostengünstige Alternative im Bereich Messdienstleistungen.

CAD Soll/ Ist-Vergleich

Ist-Bauteilgeometrie mittels CT messen und mit Soll-Maßen vergleichen.

CAD Soll/Ist-Vergleiche sind gängiger Standard im Zusammenhang mit der Qualitätssicherung von Bauteilen bzw. Baugruppen. Neben der optischen Messung mit 3D-Laserscanner eignet sich die 3D-Computertomographie in besonderem Maße für CAD Soll/Ist-Vergleiche, weil damit sämtliche Bauteilkonturen mit nur einem einzigen Scan erfasst und digitalisiert werden können. Anschließend wird der CAD Soll/Ist-Vergleich durchgeführt, in dem mit modernster Messsoftware ein vom Kunden bereitgestelltes, bauteilspezifisches CAD-Modell (Soll) mit dem CT-Datensatz (STL) verglichen wird. Die Ausrichtung (z.B. best fit oder Auflagepunkte/ Nulltoleranzen) gibt der Kunde vor. Die beiden Datensätze werden beim CAD Soll/Ist-Vergleich virtuell ineinandergeschoben.

Die dabei entstehenden Abweichungen bzw. Differenzen werden in so genannten Falschfarbenbildern visualisiert. Diese skalierten Bilder liefern präzise und bereits auf den ersten Blick unmissverständliche Aussagen zu den maßlichen Abweichungen der Ist-Geometrie von der Soll-Geometrie, so dass der Kunde unter Berücksichtigung der bauteilspezifischen Toleranzen kritische Bereiche sofort erkennt. Somit ist ein CAD Soll/Ist-Vergleich, wie er bei Microvista innerhalb weniger Stunden in Form eines aussagekräftigen Messberichts lieferbar ist, eine hervorragende Entscheidungsgrundlage im Hinblick auf die Sicherung des Merkmals Maßhaltigkeit.

Messen von Zeichnungspositionen

Zeichnungsmaße mittels CT überprüfen.

Neben dem klassischen CAD Soll/Ist-Vergleich bietet Microvista auch das Messen von Zeichnungspositionen, d.h. die Überprüfung von Einzelmaßen gemäß Zeichnung. Der Kunde liefert in diesem Fall neben dem Bauteil auch eine 2D-Zeichnung, in der die zu messenden Positionen vorgegeben werden. Mit CT-Auswertesoftware werden beim Messen von Zeichnungspositionen beispielsweise wichtige Funktionsmaße überprüft. Deren Einhaltung bestimmt oft maßgeblich die Gewährleistung der Funktionsweise eines Bauteils. Beispiele für solche Maße sind der Durchmesser und die Position von Lagersitzen und Laufbuchsen.

Allgemein gesprochen können beim Messen von Zeichnungspositionen somit sämtliche Abstände zwischen zwei Geometriepunkten sowie Radien, Winkel und virtuelle Mittelpunkte exakt gemessen werden. Damit bildet dieses Microvista-Leistungsangebot eine sehr gute Ergänzung zum CAD Soll/Ist-Vergleich, bei dem in erster Linie globale Aussagen zur Maßhaltigkeit geliefert werden.

Wanddickenmessung

Wanddicken mittels CT messen.

Wanddickenmessungen sind fester Bestandteil der Qualitätssicherung von industriell gefertigten Bauteilen. Zur Messung von Wanddicken kommen z.T. sehr unterschiedliche Messmittel und Messmethoden zum Einsatz. In vielen Fällen sind die zu messenden Merkmale jedoch unzugänglich und/ oder besitzen eine raue Oberfläche, sodass klassische Messverfahren oft nicht einsetzbar sind. Ein innovatives und richtungsweisendes Verfahren ist die industrielle Computertomographie. Damit wird die gesamte Bauteilgeometrie in 3D erfasst, inklusive aller Wanddicken. Der dabei generierte Datensatz ist das präzise, digitale Abbild des realen Bauteils. Mit professioneller und bewährter CT-Auswertesoftware ist es anschließend möglich, an jeder beliebigen Stelle die Wanddicke zu messen und die Messergebnisse zu visualisieren.

Die benutzerfreundliche Darstellung besteht in einer Farbcodierung der unterschiedlichen Wanddicken, wobei die Farbverläufe und die Messwertskalierung individuell änderbar sind, um Messergebnisse nicht nur im mm-Bereich sondern auch im µm-Bereich zu liefern. Zudem können sowohl flächige als auch punktuelle Wanddicken sehr genau gemessen und dargestellt werden. Auf diesem Weg erhält der Kunde wichtige Informationen zu den Ist-Maßen der Wanddicken seines Bauteils, wie sie in diesem Umfang mit keinem anderen Messverfahren möglich sind. Überzeugte Anwender von Wanddickenmessungen mittels CT wissen um die Vorteile, die dieses Messverfahren bietet. Ein ganz wesentlicher besteht darin, dass einzelne Stellen oder ganze Bereiche mit kritischer Wanddicke zuverlässig lokalisiert, dargestellt und gemessen werden können – zerstörungsfrei und in 3D. Auf Basis dieser modernen Art der Wanddickenmessung werden wichtige, produktionsspezifische Entscheidungen erleichtert und Risiken minimiert.

Extraktion von Kernen

Darstellung und Messung von Hohlräumen mittels CT.

Bei der Herstellung von gegossenen Metallbauteilen kommen sehr häufig einzelne Kerne bzw. ganze Kernpakete aus unterschiedlichen Materialien (Sandkerne, Salzkerne oder keramische Kerne) zum Einsatz, welche dafür sorgen, dass das Gussstück die konstruktiv geplanten Hohlräume erhält. Diese Hohlräume können beispielsweise Kanäle von Turboladern oder Ein- und Auslasskanäle bzw. Wasser- und Ölräume von Zylinderköpfen sein. Bei der Extraktion von Kernen mittels CT werden die entsprechenden Bereiche zunächst virtuell geschlossen. Anschließend kann der dadurch entstehende Hohlraum (Negativ des beim Gießen verwendeten Kerns) aus dem Bauteil extrahiert und unabhängig vom restlichen CT-Datensatz betrachtet werden.

So stehen durch die Extraktion von Kernen beispielsweise Aussagen über die Beschaffenheit und die Lage von innenliegenden Oberflächen zur Verfügung, durch die der Kunde u.a. Rückschlüsse auf den aktuellen Kernzustand bzw. Kernkastenverschleiß ziehen kann. Außerdem können durch die Extraktion von Kernen auf Basis eines CT-Scans besser als mit jedem anderen Verfahren beispielsweise Brennraumvolumina oder die Folgen von Kernrissen bzw. Kernbrüchen (Gussgrate/ Blattrippen) hochauflösend in 3D dargestellt und gemessen werden. Dem Kunden stehen zudem in kürzester Zeit nicht nur wichtige Daten für Vergleiche in Form von strömungstechnischen Analysen und Berechnungen zur Verfügung, sondern auch genau solche Informationen, die ihn bei unerwarteten Fertigungsproblemen dazu befähigen, schnell reagieren und die richtigen Entscheidungen treffen zu können. Die Extraktion von Kernen zählt aufgrund der beschriebenen Vorteile zu den hoch innovativen Leistungen der Microvista GmbH.

Erstmusterprüfung

Durchführung Erstmusterprüfung und Erstellung Erstmusterprüfbericht.

Wenn ein Lieferant von seinem Kunden mit der Fertigung eines neuen Bauteils beauftragt wird, dann muss dieser gemäß den Vorgaben des Lastenheftes vor Beginn der Serienfertigung anhand von so genannten Erstmustern die Serienreife des neuen Bauteils nachweisen. Diese Prüfung wird als Erstmusterprüfung bezeichnet. Die Ergebnisse der Prüfung werden in einem Erstmusterprüfbericht dokumentiert. Entsprechen die Ergebnisse der Erstmusterprüfung der vereinbarten Spezifikation und liegen diese innerhalb der Toleranzgrenzen, so erhält der Lieferant vom Kunden die Freigabe für den Start der Serienfertigung. Erstmusterprüfberichte sind daher ein entscheidender Bestandteil der Qualitätssicherung des Lieferanten. Manche Lieferanten erbringen den Serienreifenachweis selbst, andere nutzen teilweise oder zu 100% externe Mess- und Prüfdienstleister für die Erstmusterprüfung ihrer Bauteile. Microvista erbringt genau diese Nachweise, in dem die vom Lieferanten zur Verfügung gestellten Musterbauteile zerstörungsfrei gemäß Spezifikation geprüft werden.

Je nach Kundenvorgabe werden neben maßlichen Prüfungen (z.B. CAD-Soll/Ist-Vergleich, Messen von Zeichnungsmaßen, Wanddickenmessung u.ä.) auch Prüfungen hinsichtlich vorhandener Materialdefekte wie Poren, Lunker oder Risse durchgeführt und im Erstmusterprüfbericht dokumentiert. Der entscheidende Vorteil: die Erstmusterprüfberichte von Microvista beinhalten alle erforderlichen Nachweise (Bild- und Zahlenmaterial) und bilden somit einen anforderungsgerechten, zuverlässigen und zudem unabhängigen Nachweis über den qualitativen Zustand der unter Serienbedingungen gefertigten Bauteile – zerstörungsfrei und innerhalb kürzester Zeit. Schnittstücke gehören so der Vergangenheit an! Unter Wahrung eines attraktiven Kosten-Nutzen-Verhältnisses werden auf diesem Wege Risiken minimiert und Qualitätsstandards optimiert.

Für spezielle Anforderungen und Wünsche nutzen Sie bitte das Anfrageformular oder kontaktieren Sie
Michael Mülller per Telefon: 03944 950-56 bzw. per E-Mail: michael.mueller [ at ] microvista.de
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