Was die Computertomografie (CT) für die Fertigungsoptimierung bringt

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Kalibriergenauigkeit beim CT

Die Kalibriergenauigkeit des Computertomografen wird mittels eines Tasterwalds und eines Kugelkalottenwürfels bestimmt. Zur Sicherstellung der Messgenauigkeit und der Vergleichbarkeit der optischen Messung mit der CT-Vermessung wurden zusätzlich zur Kalibrierung des CTs mit den Kalibriernormalen Untersuchungen an eigenen Bauteilen durchgeführt. Hierfür wurde zum Beispiel ein Kammermaß einer Messerleiste optisch und mit dem CT vermessen.

Die optische Vermessung erfolgte in der Draufsicht und wurde von unterschiedlichen Benutzern mehrfach durchgeführt, um den Benutzereinfluss zu minimieren. Für die CT-Vermessung wurde das Bauteil mehrmals eingescannt. Die CT-Vermessung erfolgte anschließend in einer definierten Schnittebene.

Vergleich der verschiedenen Messergebnisse

Beim Vergleich der Messergebnisse müssen die unterschiedlichen Messstrategien berücksichtigt werden. Bei der optischen Messung durch Draufsicht wird das Minimalmaß der Kammerbreite ermittelt, da immer die entsprechende äußerste Kontur als Kante erscheint. Bei der CT-Messung wird das Maß genau in einer Schnittebene bestimmt. Diese kann frei definiert werden und auf diese Weise kann ebenfalls das Minimalmaß der Kammerbreite ermittelt werden. Dann stimmen das optische Messergebnis und das CT-Messergebnisse gut überein.

Dadurch, dass einmal geschriebene Messprogramme leicht wiederverwendet werden können, lässt sich der Messablauf gut optimieren. Wenn das CAD-Modell eines neuen Bauteils fertiggestellt ist, wird dieses zum einen dazu verwendet, das entsprechende Werkzeug zu fertigen. Parallel dazu kann aber auf Basis dieses Modells bereits das Messprogramm erstellt werden an Hand einer Oberflächenkontur, die aus dem Modell bestimmt wurde. Wenn die ersten Muster aus dem Werkzeug fallen, werden diese eingescannt und die künstliche Oberflächenkontur auf Basis des CAD-Modells durch die tatsächliche Oberflächenkontur des Musters ersetzt. Mit Hilfe des zuvor erstellten Messprogramms können dann automatisch die Maße gewonnen werden.

Zusätzlich zu der Vermessung einzelner Maße können auch die Abweichungen zwischen zwei Konturen im sogenannten Falschfarbenvergleich dargestellt werden. Bei diesem werden die Abweichungen zwischen den Konturen farblich gekennzeichnet.

Hierbei lässt sich einerseits eine tatsächliche Kontur mit einer CAD-Kontur vergleichen. Dies ermöglicht einen guten Gesamteindruck eines Bauteils, der über den Vergleich von Maßen hinausgeht. So lässt sich zum Beispiel der Verzug eines Bauteils oder der Einfall einzelner Konturen gut erkennen.

Außerdem können auch zwei reale Konturen miteinander verglichen werden. Dadurch lässt sich der Zustand eines Werkzeugs gut überwachen oder einzelne Nester können miteinander verglichen werden. Bild 5 zeigt den Falschfarbenvergleich eines Han Gehäuses.

* Dr. Stephan Middelkamp arbeitet als Leiter Corporate Technology Services (CTS) bei Harting in Espelkamp.

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