Vor kurzem hat Protolis in einen neuen 3D-Scanner investiert, um unsere hauseigenen Prüfmöglichkeiten zu erweitern. Dabei kombinieren wir das 3D-Scannen mit gezielten Messungen mithilfe geeigneter, kalibrierter Messmittel. Durch das Scannen lassen sich die Gesamtgeometrie und die großen Außenmaße anhand des Soll-CAD-Modells beurteilen. Ergänzende Messungen dienen der Überprüfung ausgewählter Merkmale und eng tolerierter Maße. Zusammen bieten diese Methoden eine aussagekräftigere Grundlage für die Begutachtung Ihrer Bauteile.
Vom Fertigungsteil zum CAD-Vergleich
Der kürzlich erworbene 3D-Scanner CMM der VL-800-Serie von KEYENCE erweitert unsere internen Möglichkeiten zur Maßprüfung deutlich. Das System erfasst die zugängliche Außengeometrie eines Fertigteils und ermöglicht es, die Scandaten mit dem Soll-3D-CAD-Modell zu vergleichen.
Sobald der Scan mit dem CAD-Modell abgeglichen ist, zeigt die Software etwaige Oberflächenabweichungen in Form einer Farbskala an. Dies erleichtert das Auffinden von Bereichen, die von der Sollgeometrie abweichen, und zeigt, ob es sich um punktuelle Abweichungen handelt oder ob sie sich über eine größere Fläche erstrecken.
Bei einem Gehäuse, einer Halterung oder einem Freiformteil hilft diese umfassendere Betrachtung bei der Untersuchung von Problemen hinsichtlich Geometrie oder Montage. Zudem bietet sie Projekt- und Konstruktionsteams eine gemeinsame visuelle Grundlage für die Diskussion der nächsten Schritte.
Bewertung der Farbabweichungen
Wie in der Legende dargestellt, stehen die Farben für positive und negative Oberflächenabweichungen im Verhältnis zum ausgerichteten CAD-Modell. Die Bedeutung der einzelnen Farbwerte hängt von der für den jeweiligen Bericht gewählten Skalierung ab.
Beispielsweise verwendet der Prüfbericht in unserer Präsentation eine Skala von -0,20 mm bis +0,20 mm. Dies ist der für dieses Beispiel angezeigte Abweichungsbereich. Hierbei handelt es sich weder um eine Allgemeintoleranz von ±0,20 mm für alle Merkmale noch um eine Aussage zur Genauigkeit des Scanners.
Der Vergleich der Farben und die messtechnische Überprüfung der Abmessungen dienen der Klärung verschiedener Fragen. Eine insgesamt grün gefärbte Darstellung bestätigt noch nicht, dass jeder Lochdurchmesser, jeder Achsabstand oder jede geometrische Toleranz den Zeichnungsvorgaben entspricht. Die Konformität muss anhand einer geeigneten Messmethode unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen beurteilt werden.
Warum wir 3D-Scannen mit herkömmlichen Messverfahren kombinieren
Eine Prüfmethode muss sowohl der Geometrie als auch der Toleranz gerecht werden. Unser kombinierter Ansatz verwendet das Scannen zur Bewertung der gesamten Außenform und geeignete kalibrierte Messgeräte zur Beurteilung ausgewählter Merkmale sowie eng tolerierter Abmessungen.
Der Beispielbericht veranschaulicht dies anhand von zwei Bohrungen mit den Angaben Ø 2,4 mm und Toleranzgrenzen von +0,036 mm bzw. +0,050 mm. Ihr zulässiger Durchmesserbereich liegt somit zwischen 2,436 mm und 2,450 mm, was einem Toleranzbereich von nur 0,014 mm entspricht. Derartige Merkmale werden neben dem Scanvergleich separat mit einem geeigneten Messmittel überprüft.
Dieses Beispiel verdeutlicht, warum eine einfache Farbskala nicht als Abnahmekriterium für ein Teil dienen kann, da der Vergleich der Gesamtfläche und die Prüfung einzelner Merkmale als Ganzes betrachtet werden müssen.
Prüfumfang vor Produktionsbeginn festlegen
Eine aussagekräftige Prüfung beginnt mit einer klaren Referenz. Senden Sie uns Ihr aktuelles 3D-CAD-Modell sowie die dazugehörige 2D-Zeichnung zu und teilen Sie uns die für die Montage oder Funktion relevanten Abmessungen mit. Fügen Sie bitte zudem die jeweiligen Toleranzen und Bezugspunkte bei, damit die Ergebnisse im vorgesehenen Kontext interpretiert werden können.
Auch die Ausrichtung ist beim 3D-Scan wichtig, da sie bestimmt, wie das vermessene Teil relativ zum CAD-Modell ausgerichtet wird. Wenn in einer Zeichnung Maßbezugspunkte definiert sind, müssen diese bei der Prüfplanung berücksichtigt werden. Im Bericht sollte die Vergleichsgrundlage eindeutig angegeben werden.
Besprechen Sie den erforderlichen Prüfumfang vor Produktionsbeginn mit Ihrem Protolis-Ansprechpartner und vereinbaren Sie gemeinsam, welche Merkmale geprüft werden sollen, welche Anforderungen an die Stichprobenentnahme gelten und wie detailliert die Berichte sein müssen. Auf diese Weise lässt sich der Prüfumfang gezielt auf die Fragestellungen ausrichten, die Ihr Team klären muss.
Zuverlässige Ergebnisse für Ihre Entscheidungsfindung
Ein zusammengefasster Prüfbericht kann einen CAD-Vergleich, die entsprechenden Abweichungen sowie eine Tabelle mit ausgewählten Maßergebnissen enthalten. Für Einzeldimensionen liefern der Nennwert, die zulässigen Grenzwerte, die Messmethode und das Ergebnis alle für die Beurteilung der Konformität erforderlichen Informationen.
Bei der Prototypenentwicklung und der Kleinserienfertigung dienen diese Ergebnisse als Entscheidungsgrundlage für die Teileabnahme, weitere Untersuchungen oder Anpassungen. Die Maßprüfung ist nur ein Teil dieser Bewertung; gegebenenfalls sind zusätzliche Funktionstests unter den vorgesehenen Einsatzbedingungen erforderlich.
Sie haben ein Projekt mit komplexer Geometrie oder kritischen Montageabmessungen? Stellen Sie Ihre CAD-Dateien, Zeichnungen und Prüfprioritäten Protolis zur Verfügung, und wir besprechen gemeinsam mit Ihnen eine geeignete Kombination aus 3D-Scanning und gezielten Maßprüfungen für Ihre Teile.
