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Messung und Inspektion in einem Messvorgang: Maße, Toleranzen und flächige Abweichungen einer Pipettenspitze in einer gemeinsamen Auswertung. – Bild: Werth Messtechnik GmbH

Hebel 1: Genauigkeit und nutzbare Toleranz

„Die Genauigkeit des Messgeräts bestimmt die nutzbare Fertigungstoleranz“, betont Schubert. Nach den Entscheidungsregeln der ISO14253-1 ist die Messunsicherheit beim Konformitätsnachweis an beiden Grenzen des Toleranzbands zu berücksichtigen – Schubert: „Nur Werkstücke, deren Messwert um mehr als die Messunsicherheit innerhalb der Toleranz liegt, gelten sicher als konform. Je größer die Messunsicherheit, desto schmaler die nutzbare Fertigungstoleranz und desto mehr grenzwertige Werkstücke müssen vorsorglich verworfen werden.“

Als Faustregel sollte die Messunsicherheit laut Schubert um den Faktor 10 kleiner sein als die Toleranz: Dann steht das Toleranzband den Fertigungsmaschinen zur Verfügung und wird nicht von der Messtechnik aufgezehrt. Die TomoScope-XS-Geräte gehören laut Spezifikation zu den genauesten CT-Koordinatenmessgeräten am Markt. Ein genaueres Messgerät vergrößert die nutzbare Toleranz und senkt Ausschuss- und Prüfkosten, auch wenn es in der Anschaffung teurer ist.

Hebel 2: Geschwindigkeit und Verfügbarkeit

Im fertigungsbegleitenden Einsatz ist die Geräteverfügbarkeit eng mit der Messgeschwindigkeit verbunden. Bei Spritzgussteilen für die Medizintechnik sind Strukturauflösungen von 20 bis 30µm und feiner gefordert. Die in der TomoScope-XS-Baureihe eingesetzten Werth-HighResLonglife-Röntgenquellen (130 bis 230kV) mit Transmissionstarget ermöglichen in diesem Auflösungsbereich bis zu fünfmal schnellere Messungen als konventionelle Reflexionsquellen bei gleicher Auflösung.

Hänge die Produktionsfreigabe am Messgerät, bedeute jede Röhrenwartung im Zweifel Produktionsstillstand, so Schubert. Der Wartungszyklus der HighResLonglife-Röntgenquellen beträgt zwölf Monate und fällt mit der regulären Gerätewartung zusammen, einem für Koordinatenmessgeräte üblichen Zeitraum. Ein manueller Filamentwechsel entfällt. Durch den modularen Aufbau lassen sich Röntgenquelle, Detektor und deren Abstand an die Messaufgabe anpassen. Das Rekonstruktionsverfahren Werth ClearCT mit Helix-Trajektorie schließt Kegelstrahlartefakte prinzipbedingt aus. Weil damit auch große Kegelwinkel nutzbar sind, kann das Werkstück nah an die Röntgenquelle rücken: Nach dem Abstandsquadratgesetz steigt die nutzbare Strahlungsintensität, die Messzeiten verkürzen sich, und die Geräte lassen sich deutlich kompakter bauen.

Hebel 3: Automatisierung in drei Ausbaustufen

Beim Personalaufwand setzt die Automatisierung an. Im medizinischen Spritzguss wird häufig rund um die Uhr produziert; für den entsprechenden Teilefluss haben sich drei Ausbaustufen etabliert. Schubert erläutert: „Die Basis bildet die manuelle Beschickung durch den Bediener. Die zweite Stufe ist ein integrierter Werkstückwechsler: Mehrere Werkstücke werden im Gerät bevorratet und mit den geräteeigenen Achsen innerhalb der Strahlenschutzumhausung automatisch positioniert.“ Zusätzliche Sicherheitskreise oder Schutzzäune können dadurch entfallen. So lassen sich gleiche oder unterschiedliche Werkstücke mannlos messen, etwa über die Nachtschicht. „Für höhere Stückzahlen folgt als dritte Stufe die externe Zuführung per Roboter oder Bandsystem; über zwei Geräteöffnungen kann z.B. rückseitig automatisiert beladen und frontseitig weiterhin manuell gearbeitet werden“, erläutert Schubert weiter. Schlüsselfertige Lösungen werden bei Werth Messtechnik zudem durch eine eigene Abteilung für Sonderprojekte realisiert.

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