Austauschteile für Automobile müssen in Zuverlässigkeit und Sicherheit den Neuteilen gleich kommen. Um das effizient und bei höchsten Qualitätsstandards sicherzustellen, verwendet ein amerikanischer Automobilzulieferbetrieb auf einem Koordinatenmessgerät einen Oberflächenrauheits-Messkopf und misst seine Bauteile in einem Schritt auf Maßhaltigkeit und Oberflächen-Beschaffenheit.

Im Remanufacturing von Automobilkomponenten werden unter anderem Getriebe zerlegt und gereinigt, verschlissene und beschädigte Teile werden ersetzt und dann an den Kunden, der ein Austauschteil benötigt, zurückgeschickt. Die eigentliche Kunst dahinter ist, den idealen Prozess zu entwickeln, damit die überholten Komponenten genauso perfekt funktionieren wie Neuteile.
Getriebe sind heute solch komplexe Bauteile, dass es mitunter für herkömmliche Autowerkstätten schwierig ist, mit dem technischen Fortschritt Schritt zu halten. Stellen die Mechaniker eine falsche Diagnose, muss der Kunde möglicherweise für längere Zeit auf sein Auto verzichten. Deshalb werden spezialisierte Remanufacturing-Betriebe wie Dynamic Manufacturing, ein großer Anbieter von neuen und überholten OEM Antriebskomponenten für die Automobilindustrie mit Sitz in Melrose Park, Illinois,  immer mehr zu Technologiezentren. Denn dort werden die Komponenten nach modernsten Gesichtspunkten auf beste Funktion und Haltbarkeit hin getrimmt und verschlissene oder beschädigte Teile durch exzellent gearbeitete Neuteile ersetzt.

Vertrauen in die Qualitätsprüfung
Um Kosten einzusparen und eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten, begann das nach TS 16949, ISO 14001 und WBENC zertifizierte Unternehmen, Fünf- und Neun-Achs-Maschinen zu beschaffen, um die Produktion ins eigene Haus zu verlagern. Die OEM-Kunden bevorzugen es, wenn Dynamic Manufacturing die benötigten Komponenten selbst fertigt, denn sie vertrauen deren Qualitätsstandards. Obendrein beschleunigt das die Abläufe und für die Kunden ist es einfacher, das Werk zu besuchen und die Teile zu inspizieren.
Eines der OEM-Neuteile ist ein Differenzial für einen Vorderradantrieb. Dabei handelt es sich um ein sehr komplexes Bauteil, das in der Herstellung vieler komplizierter Bearbeitungsschritte bedarf. OEM-Kunden sind äußerst anspruchsvoll. Deshalb werden die Bauteile einem ausgedehnten Messprogramm unterzogen, um sicherzustellen, dass sie jede Vorgabe perfekt einhalten.
Die Oberflächenrauheit prüfen zu können, während das Bauteil schon zur Koordinatenmessung aufgespannt ist, war der Firma enorm wichtig. Obendrein sind die derart erweiterten technologischen Möglichkeiten ein zusätzliches Verkaufsargument. Dynamic Manufacturing kam es neben Geschwindigkeit und Genauigkeit aber auch auf den finanziellen Aufwand an, und die geringen Kosten, mit denen sich die Oberflächenmessung mit der Koordinatenmessung vereinen ließ, waren mehr als vertretbar.

Geometrie und Oberflächenrauheit in einem Schritt
Einige der Getriebegehäuse, die Dynamic Manufacturing bearbeitet, haben recht große Ausmaße. Für diesen Zweck eignet sich das Mitutoyo Koordinatenmessgerät CRYSTA-Apex S 9108 mit einem Messbereich von 900 x 1000 x 800 mm und einer ausreichenden Höhe in Z-Richtung perfekt. Das gelieferte Gerät war zusätzlich mit einem Mitutoyo Messkopf und Surftest Probe ausgestattet.
Bei diesem Koordinatenmessgerät von Mitutoyo, einem der weltgrößten Anbieter von Messlösungen, handelt es sich um ein hochgenaues CNC-KMG, welches im Rahmen der gewährleisteten Längenmessabweichung von (1,7+3L/1000) µm zusätzlich zur Analyse von Regelgeometrien auch Oberflächenrauheiten misst und damit seinen Messbereich erheblich erweitert. Die hohe Verfahrgeschwindigkeit von bis zu 519 mm/s und die hohe Beschleunigung von bis zu 2,309 mm/s² machen sich in signifikant höherer Produktivität und deutlich geringeren Fix- und Betriebskosten bemerkbar.
Das KMG zeichnet sich durch die Verwendung leichter Materialien, einen innovativen Aufbau für hohe Stabilität und Genauigkeit sowie geringe Kosten aus. Die thermische Fehlerkompensation lässt genaue Messungen sogar in einer Produktionsumgebung zu. Die zugehörige Bildverarbeitungs-, Mess- und Scantechnologie bietet flexible und effektive Messmöglichkeiten. Die MCOSMOS Level 2 Software ermöglicht die einfache Teileprogrammerstellung am CAD-Modell, erzeugt automatisch Messpfade und Verfahrwege, schlägt Tasterwechsel vor und unterstützt bei der Kollisionsvermeidung.
Zuvor hatte Dynamic Manufacturing ein manuelles KMG ohne motorisches Dreh-/Schwenkkopfsystem verwendet. Um bestimmte Eigenschaften zu prüfen musste ein Mitarbeiter 30 bis 40 Minuten investieren. Das neue KMG benötigt dafür nun gerade einmal fünf Minuten. Darüber hinaus spart das Prüfen der Oberfläche und der Maße in einem einzigen Schritt zusätzlich Zeit.

Effizient und Genau
Das motorische Dreh-/Schwenkkopfsystem des KMG beschleunigt die Messzyklen eminent und erlaubt es dem Fertigungsmesstechniker sogar, das Werkstück für die Messung vorzubereiten und sich dann anderen Arbeiten zuzuwenden. Das Werkstück ist dreidimensional, mit einer Fülle an Parametern auf den gegenüberliegenden Seiten. Das macht es kompliziert. Die Toleranzen betragen gerade einmal 25 Mikron in den Bohrungen. Ein Messzyklus dauert rund zehn Minuten gegenüber etwa einer Stunde beim manuellen Check. Sämtliche Programme werden direkt in die Software der KMG geschrieben, und das Setup lässt sich ebenfalls schnell absolvieren, was eine Menge Zeit spart.
Angesichts seiner Fülle an Messbereichen und -geschwindigkeiten ermöglichen der Surftest Probe durch den automatischen Messkopfwechsel während des Messzyklus und die leistungsstarke Surfpak-SP Software umfassende Oberflächenrauheitsmessungen auf dem KMG. Damit entfallen der Transport und das Spannen eines Werkstücks auf ein zweites Messgerät. Die Palette umfasst neben dem Standard Surftest Tastkopf auch solche für tiefe Nuten, für kleine und sehr kleine Bohrungen sowie für Zahnradoberflächen.
Ein Getriebedeckel beispielsweise verfügt über viele verschiedene Oberflächenbeschaffenheiten, die allesamt überprüft werden müssen. Der Surftest Probe misst diese Oberflächen und liefert augenblicklich Ergebnisse. Bei Pumpengehäusen beispielsweise liegen die Toleranzen der Bohrungen zwischen 0,02 und 0,05 mm. Doch der Firma kam es nicht nur auf eine Maschine an, welche die komplexesten Teile messen kann, sondern auch die größten. Das KMG kann in sämtlichen Positionen in und an den Bauteilen messen, und auch das Wechseln der Messkopfsysteme geht schnell und reibungslos vonstatten. Man spannt das Werkstück wird auf die Maschineund alles weitere erledigt das KMG auf Knopfdruck von selbst. Damit ist die Multisensorfähigkeit der Crysta jedoch noch nicht zu Ende, denn mit dem Surface Measure Laser- Scanner werden auch kontaktlose Messungen möglich.