Startseite » Top-News »

Computertomographie in der additiven Fertigung

Computertomographie in der additiven Fertigung
CT-Gerät kommt auch mit komplexen Formen zurecht

Für Prototypenbauer 1zu1 spielt Messtechnik bei der additiven Fertigung von Bauteilen eine entscheidende Rolle. Dafür nutzt das Unternehmen Computertomographie, die für genaue und schnelle Ergebnisse sorgt. Das beschleunigt auch die Entwicklungszeiten.

1zu1 produziert Prototypen, Kleinserien- und Serienteile für Kunden aus aller Welt und für jede erdenkliche Branche. In der Fertigung setzt das Unternehmen die wichtigsten 3D-Druck-Verfahren wie Lasersintern und Stereolithografie ein. Aufgrund des hohen Qualitätsbewusstseins hat 1zu1 zahlreiche Mess- und Prüfaufgaben für seine Kunden zu lösen: Ob maßliche Auswertungen, Kompensation von Schwund und Verzug, Prüfung auf Einschlüsse und Verunreinigungen, geometrische Prüfungen, Baugruppenanalysen (Multiscan) und Prozessüberwachungen (Messreihen) – die Mess- und Prüfberichte werden immer kundenfreundlich und verständlich dargestellt.

Seit elf Jahren nutzt das Unternehmen bereits optische Messlösungen und erstellt mehrere hundert Messberichte pro Jahr. „Wir kennen die Grenzen der optischen Messtechnik sehr genau“, erklärt Geschäftsführer Wolfgang Humml. „Vor dem Hintergrund, dass die von uns hergestellten Bauteile immer komplexer und kleiner werden, war für uns klar, dass wir in der Messtechnik den nächsten, innovativen Schritt setzen wollen und dass die Vergleiche der 3D-Messergebnisse zu den 3D-Datensätzen besser und genauer werden müssen.“ Bei der Suche nach einer neuen Messlösung waren mehrere Kriterien wichtig.

Im Vordergrund stand die Genauigkeit des Messergebnisses über das gesamte 3D-Teil und nicht nur für den Bereich, welcher mit der optischen Messtechnik erfasst werden kann. Hier hat die industrielle Computertomographie (CT) klare Vorteile. Im Vergleich zu taktilen oder optischen Messmaschinen können mit dem Computertomographen auch innen liegende Merkmale mit hoher Präzision zerstörungsfrei gemessen werden.

Die industrielle Computertomographie und die Additive Fertigung sind zwei vergleichsweise junge Technologien, die sich hervorragend miteinander verbinden lassen. Während Additive Manufacturing neue Strukturen erlaubt, erfolgt die Qualitätsabsicherung dieser neuartigen Produkte durch ein CT. Auf Basis dieser Ergebnisse werden Korrekturdaten generiert, welche sowohl die Maßhaltigkeit, als auch die mechanische Stabilität von 3D-gedruckten Teilen entscheidend verbessern können. Besonders die komplexen Formen, die durch den 3D-Druck entstehen, stellen für herkömmliche Messsysteme oft Schwierigkeiten da. Lediglich die CT-Technologie ermöglicht hier eine zerstörungsfreie Materialanalyse und Maßhaltigkeitsprüfung.

Optische Messtechnik bei
transparenten Bauteilen schwierig

Die optische Messtechnik hat dagegen insbesondere bei Messaufgaben transparenter Bauteile sowie Teilen mit hochglänzender Spiegeloberfläche klar ihre Grenzen. Ein Messen ohne vorherige Behandlung mit einem Laser-Scanning-Entspiegelungsspray ist bei solchen Teilen nicht möglich. Zudem ist die geforderte Messgenauigkeit mit einem Sprayauftrag nicht erreichbar. Ein weiterer großer Vorteil der industriellen Computertomographie liegt in der Geschwindigkeit der Scans und Auswertung. So können tausende Messpunkte binnen Sekunden vermessen werden. Zudem bietet die Durchführung so genannter Paletten-Scans (mehrere Bauteile in einem Scan) eine Verkürzung der Prozesszyklen und eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit.

Nach einem umfangreichen Auswahlprozess entschied sich 1zu1 für das CT-System Exact L mit 150 kV von Wenzel Metrology. Das System ist die jüngste Entwicklung der umfangreichen Exact-Baureihe. Ende 2020 wurde es von Frost & Sullivan mit dem Global New Product Innovation Award 2020 ausgezeichnet. „Das Exact L verfügt über eine überlegene Röntgenleistung in Kombination mit einem schnellen Detektor, so dass es Objekte und Defekte schnell messen kann“, erklärt Mariano Kimbara, Senior Industry Analyst bei Frost & Sullivan. „Wenzel hat mit einer intuitiven Benutzerführung, die mit intelligenter Software alle Messparameter automatisiert und damit einen robusten Kundennutzen bietet, einen wichtigen Schritt in den Markt gemacht.“ Drei unabhängige Verfahrachsen sorgen für große Flexibilität und ermöglichen hohe Geschwindigkeiten und kurze Mess- und Prüfzeiten.

„Entscheidend für den Kauf waren letztlich die garantierte Messunsicherheit von +/- 5 µm, die überzeugende CT-Vermessung unserer fünf Benchmark-Problemteile und die beeindruckende Oberflächen-Abbildungsgenauigkeit ohne softwaremäßige Glättung“, sagt Humml. „Die Messergebnisse waren für uns so beeindruckend, dass wir gerne die erste gebaute Maschine mit dieser Konfiguration bestellt haben und wir glücklich sind, dass die Anlage bei uns in Betrieb ist. Die Scan-Zeiten der Anlage sind beeindruckend schnell, so dass wir in den ersten drei Betriebswochen circa 120 Scans in Normalarbeitszeit machen konnten.“ Die hohe Effizienz der CT-Lösung ermöglicht schnellere Entwicklungszeiten und spart damit auch für den Endkunden Zeit und Kosten.

Darüber hinaus hat die CT-Lösung von Wenzel die kleinste Stellfläche in ihrer Klasse mit 150 kV und bietet zudem ein Scanvolumen von 400 mm in der Höhe und 235 mm im Durchmesser. „Der Wunsch nach einem möglichst großem Messvolumen bei vergleichsweise kleiner Maschinenbauart war ein weiteres wichtiges Anforderungskriterium“, betont Humml. Neben der kleinen Stellfläche und dem großen Scan-Volumen bietet das Exact L einen weiteren großen Vorteil: Transport und Aufbau verlangen keine Durchbrüche von Türen und Gängen, was eine schnelle und reibungslose Installation ohne Mehraufwand sichert. Auch in Puncto Systemgewicht ist der Exact L Klassenbester – mit nur 2.650 kg, was eine Flexibilität der Aufstellplätze ermöglicht.

Vorabnahme des CTs
mit kompetenen Erklärungen

„An Wenzel schätzen wir die kompetente Beratung und die Fähigkeit, im Verkauf zuzuhören und unsere Bedürfnisse und hohen Anforderungen zu verstehen“, sagt Humml. Überzeugend sei für ihn auch die Vorabnahme der Anlage gewesen, die von Uwe Hilpert, Produktmanager CT bei Wenzel, begleitet wurde. Dieser erklärte fundiert und kompetent die Messung jedes einzelnen Bildpunkts auf dem ultraschnellen 7,5-Megapixel-Detektor.

Die CT-Schulung wurde vor Ort in Dornbirn durchgeführt. „Nach einer Woche intensiver Schulung und Einführung tief in die CT-Technik waren unsere Messtechniker zwar ‚schnitzelfertig‘, aber von der ersten Messaufgabe weg bestens für den Betrieb der Anlage gerüstet“, so Humml. „So machen Investitionen Freude und schaffen einen Mehrwert für uns und unsere Kunden.“

Wenzel Group GmbH & Co. KG
97859 Wiesthal
Tel. +4960202010
www.wenzel-group.com


Steffen Hochrein

Communications

Manager

Wenzel

www.wenzel-group.com


Zum Unternehmen

1zu1 Prototypen mit Sitz in Dornbirn/Österreich produziert Prototypen, Kleinserien- und Serienteile. Für die Fertigung setzt 1zu1 die wichtigsten 3D-Druck-Verfahren wie Lasersintern und Stereolithografie ein. Seit 2020 ist 1zu1 Pilotkunde und Entwicklungspartner neuer 3D-Druck-Technologien für EOS. Zusätzlich kommt Vakuumguss zum Einsatz. Im Spritzguss fertigt das Unternehmen Kunststoffteile mittels Aluminium-Werkzeugen – bei Bedarf auch im eigenen Reinraum. Die Werkzeuge stellt der Geschäftsbereich Tooling inhouse her.

Gegründet wurde das Unternehmen 1996 von den beiden Geschäftsführern Wolfgang Humml und Hannes Hämmerle. Heute beschäftigt es 160 Mitarbeiter. Seit Mitte November 2021 gehört es der international tätigen Prototal-Gruppe an.



Hier finden Sie mehr über:
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Quality Engineering
Titelbild QUALITY ENGINEERING 3
Ausgabe
3.2022
LESEN
ABO
Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Whitepaper zum Thema QS

Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de