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„Wir messen alles, was sich biegen lässt“

Messtechnik: Optische Systeme ersetzen Messaufnehmer
„Wir messen alles, was sich biegen lässt“

Im Bereich der Luft- und Raumfahrt nimmt die Qualitätssicherung einen hohen Stellenwert ein, denn ungenaue Bauteile können verheerende Folgen nach sich ziehen. Entsprechende Sicherheitsstandards lassen sich vor allem durch die optische Messtechnik einhalten.

Die EMW Rohrformtechnik GmbH aus Türkenfeld bei München fertigt Rohre für Kunden aus dem Aerospace-Bereich. Das Biegen teurer Materialien gehört bei den Bayern zum Tagesgeschäft. Mit dem optischen Rohrmessgerät TubeInspect der Aicon 3D Systems aus Braunschweig gelang es EMW, die Materialkosten durch weniger Ausschuss zu senken. EMW setzt das System bei der Mustervermessung (Reverse Engineering) und im laufenden Produktionsprozess ein. „Wir messen alles, was sich biegen lässt“, schwört Markus Klaas, Fertigungsleiter bei EMW. Firmeninhaber Karl Eberl ergänzt: „Wir waren lange auf der Suche nach einem Messsystem, das die Biegedaten von Musterleitungen schnell liefert und an die Biegemaschinen weitergibt.“ Bis es soweit war, mussten die Mitarbeiter die Daten auf traditionelle Weise per Hand generieren.

Die Bayern haben den Markt der Rohrmesssysteme genau analysiert und sind am Ende bei dem Aicon-Produkt gelandet. Mit TubeInspect lassen sich Rohrgeometrien dreidimensional auf 0,1 mm genau prüfen. Das Messsystem, das direkt in der Produktion neben den computergesteuerten Biegeautomaten eingesetzt wird, arbeitet mit hoch auflösenden Digitalkameras. Zur Erfassung der Rohrgeometrie wird der Prüfling in der optischen Messzelle abgelegt. Nach wenigen Sekunden ist die Geometrie ermittelt und das Ergebnis kann mit den vorgegebenen Toleranzen verglichen werden. Die Biegedaten können im Anschluss an den Biegeautomaten zur Nachkorrektur übertragen werden. Die klassischen, manuellen Lehren werden durch diese Technik komplett ersetzt.
Die optische Messtechnik soll aber nicht nur die Präzision der Rohre sichern, sondern vor allem Ausschuss reduzieren. Dies ist wichtig, wenn hochwertige und teure Materialien wie Titanlegierungen verbaut werden. Für Rohre aus dem Material TI3AL2.5V beispielsweise gibt es nur wenige Lieferanten und die Lieferzeit beträgt in der Regel ein halbes Jahr. Bei der Wareneingangsprüfung wird das Material einer Qualifizierung unterzogen, um Parameter für die Maßhaltigkeit und Biegequalifizierung zu bestimmen. Diese Prüfung ist so teuer wie das Material selbst. Erst dann kann das Material im Biegeprozess weiter verarbeitet werden. Hier muss der Ausschuss so gering wie möglich ausfallen.
Strukturkomponenten für den Flugzeugbau sind eine Symbiose aus geringem Gewicht und maximaler Festigkeit. Extreme Belastungsgrenzen sind selbstverständlich. Im Rahmen der Komponentenerprobung macht sich ebenfalls die optische Messtechnik bezahlt, denn ein mobiles Kamerasystem kann direkt im Versuchsstand zum Einsatz kommen. Das Produkt MoveInspect von Aicon erfasst dynamische Vorgänge dreidimensional und wertet beliebig viele Messpunkte aus. So kann der Versuchsingenieur beispielsweise klären, wie sich eine Komponente bei starker Belastung verhält und bei welcher Last sie sich verformt. MoveInspect basiert auf einem Kamerabalken, der mit Digitalkameras bestückt ist.
Ein Beispiel aus der Praxis: Bei einem Komponentenversuch bei der EADS in Ottobrunn setzt man ein neues CFK-Bauteil unterschiedlichen Kräften aus, um das Verformungs- und Versagensverhalten zu testen. Mit traditioneller Messtechnik wie etwa einem Seilzug-Wegaufnehmer können Wege und Verformungen nur eindimensional aufgenommen werden. Besser geht es mit MoveInspect. Der Versuchsingenieur bringt rund 300 selbstklebende Messmarken auf den Prüfling auf. Oberhalb des Prüflings wird MoveInspect montiert und ist nach 20 min einsatzbereit für die Bewegungsanalyse.
Versuchsingenieur Johannes Schredl hat bereits Erfahrungen mit der optischen Messtechnik gemacht: „Die klassischen Messaufnehmer werden bei uns immer mehr durch berührungslose Messtechnik ersetzt. Damit können dynamische Vorgänge kontinuierlich über die gesamte Versuchsdauer erfasst und 3D-Bewegungen analysiert werden.“
Jutta Thiel Aicon 3D Systems, Braunschweig
Dynamische Vorgänge werden in 3D erfasst
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 19
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19.2021
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