Prüfung von Schmiedebauteile auf Form und Maßhaltigkeit

Schnellere Durchführung von Qualitätskontrollen mittels 3D-Scanning

Viele Hersteller beziehen von Zulieferern einbaufertige Schmiedeteile und Baugruppen. Bevor gefertigte Teile an den Endkunden ausgeliefert werden, durchlaufen sie in der Regel einen Qualitätskontrollprozess. Die Wilhelm Schulte-Wiese Gesenkschmiede GmbH & Co.KG (WSW) mit Sitz in Plettenberg ist seit mehr als 60 Jahren auf den Bau von Gesenkschmiedeteilen spezialisiert und setzt seit einiger Zeit den HandySCAN 3D Scanner von Creaform für die Qualitätskontrolle von Schmiedeteilen ein.

Wo werden Gesenkschmiedeteile eingesetzt?

 Abnehmer von Gesenkschmiedeteilen kommen aus den Branchen Bergbautechnik, Bahntechnik, Maschinenbau, Nutzfahrzeugindustrie, Landmaschinentechnik sowie dem Sonderfahrzeugbau.

 Im Bereich Bahntechnik finden im Gesenk geschmiedete Teile dabei aufgrund ihrer Beständigkeit vielerlei Anwendung in Drehgestellen, Kupplungen und Aufhängungen von Schienenfahrzeugen aber auch im Gleis- und Weichenbau in Form von Grundplatten oder Schieberstangen. Ferner werden Schmiedeteile auch in der Signaltechnik eingesetzt.

Im Maschinen- und Sondermaschinenbau finden Schmiedeteile beispielsweise in der Elektroindustrie (u. a. für elektrische Schaltanlagen und Transformatoren) und in der Baumaschinenindustrie (u. a. für Rohrverlegungsanlagen) Anwendung. Aber auch im Bereich der Gelenkwellentechnologie oder in Kompressoren, Drehkolben- oder Schraubenverdichtern sind Schmiedestücke anzufinden

 In der Nutzfahrzeugindustrie, Landmaschinentechnik und dem Sonderfahrzeugbau werden Schmiedeteile im Bereich der Achsaufhängung und der Kraftübertragung sowie u.a. als Verschleißteile in Förderanlagen verbaut.

Die Schmiedeteile, die Wilhelm Schulte-Wiese herstellt haben ein Rohgewicht von 300g bis 100 kg. Die Fertigungslängen betragen bis zu 1.370 mm.

Qualitätskontrolle von Schmiedeteilen

Seit Kurzem wird bei WSW für die Qualitätskontrolle der HandySCAN 3D Scanner mit der Datenerfassungssoftware VXelements von Creaform in der Schmiedekontrolle eingesetzt, um gefertigte Bauteile auf Form und Maßhaltigkeit zu überprüfen.

Die Bauteile werden während der Produktion gemäß dem festgelegten Prüfintervall gescannt und somit vermessen (statistische Prozesskontrolle). Bei dem Vorgang wird der dreidimensionale Datensatz aus der Konstruktion mit den Daten, die durch den Scan generiert werden, aufeinander ausgerichtet und ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt. Anhand der zuvor definierten Artikelmerkmale (Länge, Breite, Dicke oder Form- und Lagetoleranzen), welche geprüft werden müssen, wird dann automatisch ein Messprotokoll erstellt. Die Schmiedekontrolleure können zudem anhand eines Falschfarbenabgleichs an jeder Stelle des Bauteils die Abweichung zur Soll-Geometrie sehen. Das hat den Vorteil, dass z. B. der Verschleiß an anspruchsvollen Geometrien im Gesenk erkannt und bewertet werden kann.

In der Vergangenheit wurden die Prüfmerkmale händisch mit Lehren und Messschiebern dokumentiert, was den Nachteil hatte, dass die Messergebnisse nur auf dem Papier vorlagen. Statistiken konnten nur mit viel Aufwand erstellt werden.

Der Qualitätskontrollprozess wurde durch den Einsatz des HandySCAN 3D sehr vereinfacht. Ein Schmiedeteil kann nun schnell digitalisiert werden und anschließend anhand der CAD Daten auf Maßhaltigkeit geprüft werden. Ausgewertet werden diese Daten anhand der Software Polyworks. Die Messergebnisse werden anschließend auf dem Server abgelegt, wodurch diese nun einfacher für jedermann zugänglich sind.

Entscheidungskriterien

Entscheidend für die Anschaffung eines portablen 3D-Scanners für die Qualitätskontrolle bei WSW waren die flexiblen und vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten, die der HandySCAN 3D bietet. Das Scansystem kann direkt in der Qualitätssicherung, im Werkzeugbau, der Instandhaltung sowie in der Schmiede eingesetzt werden und hilft bei der Erstellung von Erstmusterprüfberichten, Streckenkontrollen, der Herstellung von Ersatzteilen und dem Übertragen von händischen Formänderungen an Gesenken in CAD.

„Der Creaform Scanner wurde bei uns im Betrieb so gut wie in allen Bereichen bereits eingesetzt. Hauptsächlich haben wir uns für das System entschieden um frühzeitige Qualitätsveränderungen wahrnehmen und dementsprechend Maßnahmen einleiten zu können. Wir haben mit dem HandySCAN 3D bis jetzt gute Erfahrungen gemacht. Wenn das Gerät vollkommen etabliert und die Handhabung gefestigt ist, gehen wir davon aus, in der Hälfte der Zeit unsere laufenden Qualitätskontrollen in der Schmiede abwickeln zu können“, erklärt Herr Renè Henn, Projektleiter bei Wilhelm Schulte-Wiese.

Über die Wilhelm Schulte-Wiese Gesenkschmiede GmbH & Co.KG

Seit der Gründung im Jahr 1957 ist die Wilhelm Schulte-Wiese Gesenkschmiede GmbH & Co.KG im Bereich Bergbautechnik zu Hause. Mit der Zeit kamen weitere Kunden aus den Branchen Bahntechnik, Maschinenbau, Nutzfahrzeugindustrie, Landmaschinentechnik sowie dem Sonderfahrzeugbau hinzu, an die das Unternehmen einbaufertige Schmiedeteile und Baugruppen liefert. Es ist spezialisiert auf die Produktion von kleinen bis mittlere Losgrößen. Im Gesenkschmieden – auch als Gesenkformen bezeichnet – liegen die Stärken der Fima als Zulieferer bei Gesenkschmiedeteilen mit einem Rohgewicht von 300 g bis 100 kg. Die Fertigungslängen betragen bis zu 1.370 mm.

Die hohen Qualitätsanforderungen der Kunden weist das Unternehmen durch die Zertifizierungen nach ISO 9001 und ISO 14001 sowie speziell für die Deutsche Bahn durch die HPQ Oberbau und HPQ Schienenfahrzeuge (Herstellerbezogene Produktqualifikationen) nach.

www.schulte-wiese.com