Optimierung der Prüfung von Blechteilen

Sowohl die Blechbearbeitung als auch die Umformtechnik basieren auf der gezielten Verformung metallischer Werkstoffe. Die Blechbearbeitung kann daher als Teilbereich der Umformtechnik betrachtet werden. In der Praxis kommen in der Blechbearbeitung jedoch häufig universell einsetzbare Werkzeuge für Biege- und einfache Umformprozesse zum Einsatz, während in der Umformtechnik speziell ausgelegte Werkzeuge verwendet werden, um komplexe Geometrien und mehrstufige Umformprozesse zu realisieren.
Zu den verschiedenen Umformverfahren gehören:

• Einzelhubpresse: Der Bediener positioniert das Werkstück in der Presse und entnimmt es nach Abschluss des Bearbeitungsschritts. Das Verfahren bietet ein hohes Maß an Flexibilität und wird daher häufig für die Kleinserienfertigung großer Bauteile eingesetzt. Da jeder Pressenhub nur einen einzelnen Umform- oder Bearbeitungsschritt ausführt, sind die Möglichkeiten zur Automatisierung und Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit begrenzt.
• Folgeverbundpresse: Bei einer Folgeverbundpresse durchläuft das Bandmaterial ein Werkzeug mit mehreren aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen. Mit jedem Pressenhub wird das Material schrittweise weitertransportiert, sodass an jeder Station ein anderer Fertigungsschritt ausgeführt wird. Da kein separater Bauteiltransfer zwischen den einzelnen Stationen erforderlich ist, lassen sich auch komplexe Bauteile mit hoher Prozesssicherheit und kurzen Zykluszeiten herstellen. Dadurch eignet sich das Verfahren besonders für die automatisierte Großserienfertigung.
• Transferpresse: Eine Transferpresse kombiniert Einzeloperations-Pressstationen mit einem mechanischen Transfersystem, welches das Werkstück von einer Station zur nächsten bewegt. Dieser Ansatz kann größere oder schwerere Teile als Folgeverbundwerkzeuge verarbeiten und hohe Ausbeuten erzielen. Transferpressen eignen sich besonders für die Fertigung größerer und komplexerer Bauteile, bei denen die Anforderungen an Geometrie und Umformkraft mit Folgeverbundwerkzeugen nur schwer realisierbar sind.

Bei der herkömmlichen Blechbearbeitung werden typischerweise Blechdicken von etwa 1 bis 4 mm verwendet. Im Gegensatz dazu wird bei der Präzisionsblechbearbeitung mit wesentlich dünnerem Material (etwa 0,1 bis 3 mm) gearbeitet, wenn eine engere Maßkontrolle erforderlich ist. Materialien dieser geringen Stärke werden häufig für Bauteile in elektronischen Geräten, Kommunikationssystemen und Anlagen der Halbleiterfertigung eingesetzt. Diese Anwendungen zeichnen sich durch komplexe Geometrien, eine Vielzahl von Biegevorgängen sowie präzise Loch- und Positionsmaße mit engen Toleranzen aus. Um die geforderte Passgenauigkeit, Damit die Bauteile ihre Funktion zuverlässig erfüllen und sich problemlos montieren lassen, sind hochpräzise Umformprozesse und die konsequente Einhaltung enger Fertigungstoleranzen erforderlich.

Die Blechbearbeitung umfasst mehrere Fertigungsschritte, bei denen komplexe Bauteilgeometrien entstehen. Während der Bearbeitung können sich die Teile verziehen oder verformen, wodurch Abweichungen von den Sollmaßen entstehen. Um die geforderte Qualität sicherzustellen, sind daher regelmäßige Maßprüfungen erforderlich. Besonders in der Präzisionsblechbearbeitung stellt dies eine Herausforderung dar, da hier sehr enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden müssen.

Die Prüfung von Bauteilen mit herkömmlichen Messverfahren war schwierig und zeitaufwändig. Der optischen 3D-Scanner der Modellreihe VL von KEYENCE kann innerhalb weniger Augenblicke schnell Ihr Messobjekt erfassen. Das System vereinfacht den Vergleich mit 3D-CAD-Daten, verbessert die Messgenauigkeit und reduziert den für die Prüfung erforderlichen Arbeitsaufwand.

• Die erfassten 3D-Daten lassen sich direkt mit den CAD-Daten vergleichen, sodass Abweichungen über die gesamte Bauteilgeometrie hinweg schnell und präzise erkannt werden können.
• Große Bauteile können in einer einzigen Aufnahme erfasst werden, so dass die Prüfung nicht durch die Bauteilgröße eingeschränkt ist.
• Komplexe Formen, bei denen herkömmliche Messverfahren an ihre Grenzen stoßen, können mit dem 3D-Scanner mühelos erfasst werden.
• Das System misst präzise Biegungen mit kleinem Radius und eignet sich daher für die präzise Prüfung von Blechen.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Materialstärke an jeder beliebigen Stelle des Bauteils geprüft werden kann. Da die vollständige Bauteilgeometrie in einem einzigen Scan erfasst wird, stehen die erforderlichen Messdaten unmittelbar für nachträgliche Analysen zur Verfügung.