Für energieeffizientes Bauen, das Nutzen regenerativer Energien und Wassermanagement ebenso wie für Mobilität und Future Living ist der Polymerspezialist Rehau, Rehau, einer der führenden System- und Serviceanbieter. Effiziente Messtechnik spielt im Geschäftsfeld Automotive eine große Rolle. So unterstützt man die Automobilbranche in ihrem Bestreben, Design, Komfort und Sicherheit systematisch zu optimieren, von der Entwicklung von Außenanbauteilen wie Stoßfängern oder Kotflügeln bis zu intelligenten Modulen im Wasser- und Luftführungsbereich.

Nachdem in der Vergangenheit für Messtechnik-Aufgaben traditionelle 3D-Koordinaten-Messmaschinen und Faro-Messarme benutzt oder externe Dienstleister herangezogen wurden, kommen heute zunehmend optische Vermessungs-Systeme als Ergänzung zum Einsatz. Denn Messarme sind nicht vollkommen flexibel und in ihrem Messvolumen je nach Größe des Arms erheblich eingeschränkt. Zudem können sie sich weder in vibrierenden Umgebungen bewegen noch sich bewegende Teile messen, da sowohl der Arm als auch das zu vermessende Bauteil im Vorfeld fixiert werden müssen, um genaue Messergebnisse zu erhalten.

Allgemein müssen sich Kunststoffhersteller, die Fertigungsverfahren wie Spritzgießen, Extrusion und dergleichen einsetzen, mit physikalischen Phänomenen wie Schrumpfen und Rückfederungseffekt auseinandersetzen, die es ihnen erschweren, die CAD-Geometrie zu erreichen.

Anforderungen an das Mess-System

Durch ein vollständiges Vermessen der Kunststoffteile und der Werkzeugmittel durch 3D-Scans ist es möglich, herauszufinden, inwiefern diese Phänomene die betroffenen Teile beeinflussen. Die Ergebnisse eines 3D-Scans liefern einen guten Einblick während des sich wiederholenden Prozesses zur Werkzeugkonstruktion. Außerdem hilft die Überwachung der Formengeometrie und der Fertigung der entsprechenden Teile dabei, oftmals unnötige, repetitive Konstruktionsschritte zu vermeiden. Darüber hinaus stellt ein 3D-Scan eine sinnvolle Lösung für das Reverse Engineering von Originalwerkzeugen dar.

Das neue Mess-System für Rehau sollte bei der Prototypen-Vermessung, der eingeschränkten Serienvermessung und für das Messen an Bauteilen sowohl in variabler als auch fester Position eingesetzt werden. Mobilität, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit spielten bei der Auswahl eine Rolle, da im Werk in verschiedenen Abteilungen sowie Messumgebungen gemessen werden sollte, ohne dass dabei die Messgenauigkeit beeinträchtigt wird.

Der Metrascan 3D von Creaform, Leinfelden-Echterdingen, ist ein tragbarer 3D-Scanner, der mit dem optischen Kamerasystem C-Track zusammenarbeitet und bei Bedarf im Wechsel mit einem taktilen Mess-System kombiniert werden kann. Zudem bietet er eine uneingeschränkte Bewegungsfreiheit und sein Messvolumen kann durch Verschieben des C-Tracks ohne Präzisionsverlust schnell erweitert werden. Mit der C-Link-Funktionalität lassen sich bis zu vier C-Track Dual-Kamera-Sensoren miteinander vernetzen und diese gleichzeitig mit dem portablen taktilen Koordinaten-Messgerät Handyprobe oder dem 3D-Scanner nutzen. C-Link stellt eine mobile Messlösung dar, mit der ein virtueller Messraum an einem beliebigen Ort erstellt werden kann. Die integrierte Truaccuracy-Technologie sichert dabei die Genauigkeit unabhängig von der Messumgebung (Instabilitäten, Vibrationen, thermische Unterschiede).

Der Metrascan 3D, die Handyprobe und ein C-Track 780 kommen nun bei der Verfahrenstechnik im Spritzgießen, bei Lackierung und Montagetechnik sowie bei der taktilen und berührungslosen Bauteilvermessung von Prototypen und in der Serienvermessung zum Einsatz. Matthias Meiler, Teamleiter Prototypen- und Lehrenbau bei Rehau, erklärt: „Nach dem Loslösen von konventionellen Messtechniken und deren Einschränkungen sind unsere Erfahrungen durchweg positiv. Unser spezifiziertes Anforderungsprofil wird gut erfüllt. Der Scanner ist benutzerfreundlich, auch wenn bei größeren Aufträgen etwas Übung erforderlich ist. Das Reporting der Auswertungssoftware lässt sich individuell gestalten und unsere internen Auftraggeber sind mit der Qualität der Vermessungsergebnisse zufrieden und platzieren bereits Nachfolgeaufträge bei uns.“

Verzugsanalyse eines Bauteils vor und nach der Lackierung
Eine typische Aufgabe für die Messtechnik, ist die Verzugsanalyse eines Bauteils vor und nach der Lackierung. Hierfür werden Spritzguss-Rohteile eingescannt, um so vor der Lackierung einen Soll-Ist-Vergleich der Daten vornehmen und eventuelle Abweichungen vordefinierter kritischer Bauteil-Bereiche ermitteln zu können. Im Anschluss wird das Spritzguss-Rohteil lackiert und erneut gescannt. Wiederum wird ein Vergleich vorgenommen, um die Abweichungen der vordefinierten kritischen Bauteilbereiche zu ermitteln. Im letzten Schritt wird dann der Bauteilverzug „nach Lackierung“ zu „vor Lackierung“ verglichen und analysiert.

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Annick Christina Reckers