Um die Qualität seiner Jahresproduktion von elf Milliarden Kunststoffverschlüssen pro Jahr zu erhöhen, ­investierte der Hersteller in ein Röntgeninspektionssystem. Dies löste ein Koordinatenmessgerät (KMG), einen Profilprojektor, Messschieber und Lehren ab und ermöglicht eine genauere, komfortablere Qualitätssicherung.

Eine wichtige Rolle rund um die Röntgen-Computertomographie (CT) von Nikon Metrology spielte Xavier Goursaud aus der Forschungs- und Entwicklungsabteilung des französischen Produktionswerks von Kunststoffverschluss-Hersteller United Caps in Messia-sur-Sorne: „Wir unterstützen die Wertschöpfungskette unserer Kunden, indem wir die Produktintegrität sicherstellen, die Sicherheit und die Gesundheit der Verbraucher gewährleisten und letztlich den Ruf der Marke schützen“, unterstreicht der Laborleiter. „Die Menschen sind sich nicht immer bewusst, wie viel technisches Know-how in der Entwicklung eines Kunststoffverschlusses steckt. Aber die Qualität unserer Produkte ist von entscheidender Bedeutung für die Lebensmittel- und Getränkehersteller.“ 

United Caps kann seine Aufgabe, qualitativ hochwertige und sichere Verschlüsse zu liefern, nur dann erfüllen, wenn es ständige Produktverbesserungen anstrebt. Diese beruhen wiederum auf dem internen Austausch von Best Practices sowie dem Feedback der Kunden. Leistungsindikatoren helfen dem Hersteller, in diesem wichtigen Bereich auf Kurs zu bleiben. Zudem wurden Verfahren eingeführt, die zur Schaffung und Aufrechterhaltung optimaler Produktions­bedingungen beitragen. 

Eine dieser Prozessverbesserungen war die Einführung von Röntgen-CT in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung in Messia-sur-Sorne, wo Qualitätssicherungs-Dienstleistungen für die gesamte Gruppe erbracht werden. Im Jahr 2020 wurde das Röntgen-Computertomographiegerät XT H 225 von Nikon Metrology installiert, das die herkömmlichen Messgeräte – darunter ein Koordinatenmessgerät (KMG), ein Profilprojektor, Messschieber und Lehren – weitgehend abgelöst hat. Nicht nur die Produkte werden nach der Herstellung effizienter validiert, sondern auch die neuen und überholten Kunststoff-Spritzgusswerkzeuge, mit denen sie in den zehn Fabriken der Gruppe gefertigt werden.

Zerstörungsfreie Inspektion mittels Computertomografie

„Mit einem KMG oder anderen konventionellen Messgeräten ist es schwierig, die Innenmaße des Verschlusses zu prüfen, und es kann lange dauern, die benötigten Daten zu ermitteln. Das eigentliche Problem besteht jedoch darin, dass wir den Verschluss wie auch die Baugruppe messen müssen, die auf dem Hals einer Flasche befestigt ist, bevor wir eine Funktionsprüfung durchführen“, erläutert Goursaud. „Die einzige Möglichkeit, eine solche Baugruppe zu prüfen, besteht darin, sie zu zerschneiden. Aber wenn das Material geschnitten wird, verformt es sich, sodass es keine Möglichkeit gibt, es genau zu prüfen.“ Um das Schneiden und das damit verbundene Verformen zu vermeiden und präzise Messungen zu ermöglichen, ist ein zerstörungsfreies Verfahren erforderlich – und die Röntgen-CT ist die effektivste Lösung. 

Das vielseitige CT-Einstiegsmodell XT H 225 von Nikon Metrology bietet eine Mikro­fokusröntgenröhre, ein Prüfvolumen, das sich speziell für das Vermessen kleiner bis mittelgroßer Teile eignet, und eine hohe Bildauflösung. Das Röntgeninspektionssystem deckt ein breites Anwendungsspektrum ab, einschließlich der Prüfung von kleinen Gussteilen, Kunststoffteilen und komplexen Mechanismen sowie Materialforschung und Prüfobjekte aus der Natur, und ermöglicht eine schnelle CT-Rekonstruktion.

Anwender sind bereits nach wenigen Einarbeitungstagen mit dem System vertraut. Ein CT-Assistent führt den Bediener durch alle Schritte der Datenerfassung. Der Messablauf lässt sich durch benutzerdefinierbare Makros automatisieren und die tiefe Integration mit Anwendungen zur Nach­bearbeitung nach Industriestandard verkürzt den Entscheidungsprozess.

2D- und 3D-Funktionen

Das Röntgeninspektionssystem bietet 2D-Röntgen- und 3D-CT-Funktionen. Gesteuert wird es von der Softare Inspect X, die über eine grafische Benutzeroberfläche eine intuitive Bedienung und einen auf die jeweilige Anwendung zugeschnittenen Arbeitsablauf ermöglicht. 

United Caps hat sich für das Nikon-System entschieden, weil es ergonomisch und die Schnittstelle leicht zu erlernen ist. Darüber hinaus entwickelte sich im Zuge des Verkaufsprozesses eine gute Kunden-Lieferanten-Beziehung. Auch die Installation und Schulung konnten überzeugen. 

Die Einführung der Qualitätssicherungstechnologie bietet dem Unternehmen künftig noch weitere Vorteile: Unter anderem ermöglicht es das Röntgensystem, aus einer Reihe von Einzelaufnahmen ein Zeitraffervideo zu erstellen, das zum Beispiel genau zeigt, wie sich der Hals einer Flasche beim Aufschrauben eines Verschlusses verhält.