Ein europäischer Stahlproduzent und -verarbeiter wollte seine Messtechnik und Qualitätssicherung genauer, vielseitiger und effizienter gestalten. Ein deutscher Messtechnikspezialist lieferte eine Kombination aus tragbaren 3D-Scannern und einem Koordinatenmessgerät, was die Messgenauigkeit erhöhte bei deutlich kürzerer Messzeit.

Als einer der großen Stahlproduzenten Europas ist Voestalpine Stahl die Leitgesellschaft der Steel Division und ein Lieferant für namhafte Automobilhersteller und andere produzierende Unternehmen. Das österreichische Unternehmen fertigt auch Grobbleche und Gussprodukte für die anspruchsvollen Bedingungen in der Energiewirtschaft, unter anderem für erneuerbare Energien. In seinem Bestreben, eine saubere Zukunft zu gestalten und eine klimaneutrale Stahlproduktion zu erreichen, sucht der weltweit tätige Hersteller hochwertiger Stahlprodukte stets nach neuen messtechnischen Lösungen, um seine Produkte zu verbessern.

Das internationale Stahlkompetenz­zentrum des Voestalpine-Konzerns hat kürzlich seine Anforderungen speziell für Reverse-Engineering- und Qualitätskontrollanwendungen aktualisiert. Die Eignung für den direkten Einsatz in rauen Umgebungen, die Einhaltung der geforderten Genauigkeitsstandards und die Flexibilität, um die ganze Bandbreite der Oberflächen abzudecken, waren wesentliche Parameter, die das neue Messsystem erfüllen musste. Weiterhin war eine einfache und schnelle Datennachbearbeitung zur Integration in bestehende Prozesse erforderlich. Die 3D-Scanlösungen von Creaform erfüllten diese Anforderungen.

Herausforderung: Höhere Präzision in kürzerer Zeit

Die Suche nach einem neuen Messsystem entstand aus dem Wunsch heraus, sich vollkommen auf die digitale Welt einzulassen, was mit der bestehenden Messmethode nicht vollständig zu erreichen war. Dieser Bedarf zeigte sich besonders im Reverse Engineering und in der Qualitätskontrolle.

In erster Linie musste das Messwerkzeug unempfindlich gegenüber Vibrationen sein. Darüber hinaus musste es tragbar sein, damit es überallhin mitgenommen werden konnte. Auch die Messzeit musste so weit wie möglich reduziert werden, insbesondere bei der Messung von glänzenden Oberflächen, wo es absolut keine Schwierigkeiten geben sollte. Mit dieser neuen Technologie wollte Voestalpine einen Beitrag zur Nachhaltigkeit und technologischen Innovation leisten. Aber konnte das Team eine 3D-Messlösung finden, die all diese Anforderungen erfüllt?

Aufgrund ihrer hohen Genauigkeit, der einfachen Handhabung von reflektierenden Oberflächen und der Portabilität entschied sich die Steel Division von Voestalpine für die Handyscan-3D-Black-Serie und den ­Metrascan-3D-Scanner sowie das taktile Messwerkzeug Handyprobe. Die Kombination dieser tragbaren 3D-Scanner und Koordinatenmessgeräte (KMG) deckt ein breites Spektrum an Messaufgaben und Anwendungen ab. Sie umfasst alles vom Scannen winziger Komponenten, wie Zahnradprofilen, bis hin zu Teilen eines ganzen Systems.

3D-Scansysteme von Creaform werden heute hauptsächlich im Reverse Engineering eingesetzt, um auf Basis der Scandaten technische Zeichnungen für Ersatzteile zu erstellen, und in der Qualitätskontrolle, um die Scandaten mit dem CAD abzugleichen und festzustellen, ob Bauteile von ihrer technischen Zeichnung abweichen.

Vorteil: Alles an Ort und Stelle scannen

Seit die Steel Division ihren Arbeitsablauf um 3D-Scanlösungen von Creaform erweitert hat, hat sie bemerkenswerte Verbesserungen bei der Messgenauigkeit festgestellt und ihre Messzeit erheblich verkürzt. Besonders auffallend war die Leistungsfähigkeit der 3D-Scanner bei der Messung komplexer Oberflächen und Geometrien in verschiedenen Größen.
In der Qualitätskontrolle können Gussteile jetzt vollständig mit dem Metrascan 3D und der Handyprobe vermessen werden, um eine vollständige technische Dokumentation zu erstellen. Beim Reverse Engineering können Bauteile, für die keine Originaldaten oder CAD zur Verfügung standen, nun mit Creaforms 3D-Scansystemen und Geomagic Design X nachgebaut und daraus technische Zeichnungen für die Produktion abgeleitet werden.

Darüber hinaus ermöglicht die einfache und unkomplizierte Datennachbearbeitung eine nahtlose Integration der Messergebnisse in den bestehenden Workflow. Die Portabilität der 3D-Scanner ermöglicht es auch, sie direkt in der Produktion einzusetzen – trotz der dort allgegenwärtigen Vibrationen und Schwingungen – und sie mühelos in die Werkstatt oder zu Messstationen zu tragen.

Basierend auf diesen Ergebnissen wird der Einsatzbereich der 3D-Messtechnologien von Creaform bald auf andere Bereiche ausgeweitet, darunter Bestandsverfolgung und Nachrüstung von Systemteilen, dem Reverse Engineering einzigartiger Maschinenkomponenten und die Qualitätskontrolle von intern oder extern hergestellten Komponenten.

Autor
Jérôme-Alexandre Lavoie, Director –  Product Management bei Creaform