ZerstörungsfreieÜberprüfung der ordnungsgemäßen Montage komplexer Baugruppen

(industrietreff) - Im Zuge der zunehmenden Funktionsintegration bei gleichzeitiger Miniaturisierung werden auch Montageprozesse immer komplizierter. Das Risiko steigt, dass Baugruppen durch fehlerhaften Sitz einzelner Teile, Verwechslungen oder gar das Fehlen von Komponenten unbrauchbar werden. Was aber tun, wenn man unsicher ist?

Eine Alternative zur aufwendigen Demontage, die sich bei geschweißten Fügungen ohnehin verbietet, kann eine Computertomographie sein. Die Prüfung liefert mittels weniger Bilder oftmals bereits den eindeutigen Nachweis, ob es sich bei der betreffenden Baugruppe definitiv um eine i.O. bzw. n.i.O.-Baugruppe handelt. Auch große Teilemengen können mit dieser Technologie innerhalb kürzester Zeit auf ordnungsgemäße Montage zerstörungsfrei überprüft werden.

Voraussetzung ist allerdings, dass die Röntgenstrahlen das Untersuchungsobjekt in ausreichendem Maße durchdringen können. Mit hochdynamischen Detektoren und energiereicher Strahlung ist es bei Microvista möglich, Baugruppen aus Stahl mit Wandstärken bis zu 60 mm zu untersuchen und darin kleine Teile, wie z.B. Dichtungen aus Kunststoff oder Gummi sichtbar zu machen. Um die Prüfkosten auf sinnvolle Größenordnungen zu beschränken, kommt es vor allem auf das richtige Prüfkonzept an.

Wie zuverlässig ein hoher Nutzen durch dieses zerstörungsfreie Prüfverfahren geschaffen werden kann, soll das nachfolgende Beispiel verdeutlichen.

Bei der Produktion einer hochwertigen Stahl-Baugruppe aus dem Bereich Powertrain kann es zu Unregelmäßigkeiten bei der Montage von Kunststoffdichtungen gekommen sein. Deshalb können mehrere tausend Teile nicht ausgeliefert werden. Eine möglichst kurzfristige, schnelle und kostenarme Prüfung aller Teile muss erfolgen.

Für eine erfolgreiche CT-Prüfung müssen zunächst die notwendigen Voraussetzungen geschaffen werden. Schwerpunkt dabei ist die Schaffung der logistischen Voraussetzungen für die Handhabung großer Stückzahlen (Abbildung 1).

In einem vorgelagerten Evaluationsprozess wurden die genauen Scanparameter (optimale Energie und Schnittebene) ermittelt. Um Aussagen zur ordnungsgemäßen Montage der Baugruppen zu erhalten, wurden die zuvor festgelegten problematischen Bereiche mittels CT gescannt. Die genaue Positionierung des Bauteils durch geeignete Vorrichtungen war hier eine besondere Herausforderung. Die im CT generierten Bilder der betreffenden Baugruppe lieferten eindeutige Ergebnisse. Einen Vergleich von fehlerhafter und ordnungsgemäßer Montage zeigen Bild 1 und 2. Das Vorhandensein und der Sitz einer Dichtung ließen sich anhand dieser Aufnahmen zweifelsfrei beurteilen.

Durch einen optimierten Prüfprozess und Prüfaufbauten, welche das gleichzeitige Erfassen mehrerer Baugruppen ermöglichte, konnten die eng bemessenen Zeitpläne eingehalten werden.
Die Prüfingenieure der Microvista entwickelten zu dieser speziellen Aufgabenstellung angepasste hochsichere Bildauswerte-Algorithmen. Durch die Einführung neuer Selbsttestroutinen wurde eine Erhöhung der Reproduzierbarkeit der Prüfergebnisse erreicht. Das Know-how der CT-Bediener und die verwendete Auswertesoftware garantierten dem Auftraggeber die Lösung seiner komplizierten Aufgabenstellung. Sämtliche Baugruppen wurden so innerhalb weniger Tage überprüft und den entsprechenden Kategorien (i.O./ n.i.O.) zugeordnet.

Auf Basis einer abschließenden, unmissverständlichen Dokumentation der Prüfergebnisse konnte der Komponentenhersteller auf aufwendige De- und Montagemaßnahmen verzichten. Außerdem fallen durch die überwiegend automatischen Abläufe der CT-Prüfung nur geringe Personalaufwendungen an.

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Datum: 21.11.2011 - 12:00 Uhr
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