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3D-Scannen von Musterteilen

Meinolf Droege,

Per Digitalisierung schneller zur Baugruppe

Maßhaltigkeit und Wiederholgenauigkeit sind In der Serienfertigung von elementarer Bedeutung, wenn es um die Herstellung sehr präziser Bauteile mit beständiger Form- und Oberflächenqualität geht. Letztlich muss das erste Bauteil genauso maßhaltig gefertigt werden wie das X-tausenste Produkt, um sämtlichen Qualitätsanforderungen standzuhalten. Besonders wenn es sich um Einzelteile handelt, die in der Weiterverarbeitung zu einer Baugruppe montiert werden. In Summe kann diese Qualität nachhaltig nur sichergestellt werden, wenn der Fertigungsprozess optimiert ablaufen kann.

UTK-Geschäftsführer Olaf Thiessies: „Uns hat die hohe Qualität der Daten überzeugt.“ © UTK

Mit dem medizinischen Produkt Blulavage hat UTK Solution ein Spülsystem für die Medizinbranche entwickelt. Nachhaltigkeit, generiert durch die Wiederverwendbarkeit der Bauteile, die in der Endoprothetik nicht mit dem Patienten in Berührung gekommen sind, zeichnet dieses Produkt aus. Preisgekrönt wurde das Lüdenscheider Unternehmen bereits mit dem Effizienzpreis des Landes Nordrhein-Westfalen.

Um die Qualitätskriterien erfüllen zu können, hat UTK vom Start weg auf Digitalisierung gesetzt, auch in der 3D-Messtechnik. Mit dem Lohnmess-Dienstleister Lometec ein Partner für digitale Vermessungen über verschiedene Methoden zur 3D-Digitalisierung an Bord geholt. So wurde UTK bereits in der Entwicklungsphase des Spülsystems, das als Baugruppe aus 26 Teilen besteht, von Lometec unterstützt. Jedes Bauteil wurde im 3D-Scan vermessen und dokumentiert. Dabei wurden Streifenmuster auf die Oberflächen projiziert und von zwei Kameras erfasst. Da die Strahlengänge beider Kameras und des Projektors dank Kalibrierung vorab bekannt sind, lassen sich 3D-Koordinatenpunkte aus den drei Strahlenabschnitten berechnen. So kann die Teilegeometrie exakt erfasst und dokumentiert werden. Das Ergebnis sind vollständige Messdaten ohne Löcher oder fehlerhafte Punkte.

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Auf der Basis, der von Lometec gelieferten Daten, konnten bereits in der frühen Projektphase schnell und komfortabel Werkzeug- und Produktoptimierungen vorgenommen werden. Alle Musterteile wurden so digital vermessen. Hierbei kristallisierten sich schnell Probleme in der Montage heraus, welcheAnpassungen beispielsweise bei Gehäuse und Deckel notwendig machten. DieMessdaten wurden genutzt, um die Korrekturen durchzuführen, um eine passgenaue Fertigung der Gehäuseteile in Serie sicherzustellen. Denn deutlich teurer ist es, im Nachgang Teile nachzuarbeiten.

Derzeit wird das medizinische Produkt Blulavage weltweit vertrieben. Deshalb werden die einzelnen Bauteile regelmäßig einer Requalifizierungsprüfung unterzogen, um frühzeitig Fertigungstrends zu erkennen. Detektiert wird zum Beispiel Verschleiß im Fertigungsprozess, der in der Folge für erhebliche Fertigungstoleranzen sorgen kann. Die einmal gemessenen 3D-Daten dienen als „Blaupause“. Sie bilden den Ist-Zustand ab. Die hochauflösenden Messdaten, die von Produkten aus dem laufenden Prozess erfasst werden, dienen somit als Grundlage für eine Ist-Ist-Analyse. Die Daten werden gesichert als Messprotokoll dem Kunden zur Verfügung gestellt.

So erhält UTK ein Monitoring über den Zustand der laufenden Produktion und der verwendeten Produktionsmittel. Frühzeitig lässt sich Verschleiß in den einzelnen Werkzeugen erkennen, so dass entsprechend frühzeitig mit Wartungen der Werkzeuge reagiert werden kann, bevor Teile gefertigt werden, die außerhalb der definierten Toleranzen liegen.

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