3D-Prüfung von Industrieformen – Verschleiß in tiefen Kavitäten direkt in der Fertigung erfassen

Typische Arbeitsbedingungen und Kernprobleme Strangpresswerkzeuge für Kühlschrankwärmeleitplatten sind ein typisches Beispiel.

Im Werkzeugbau ist die 3D-Prüfung von Industrieformen ein zentraler Qualitätsbaustein. Sie umfasst Aufgaben wie Erstbemusterung, Verschleißüberwachung, Reparaturvalidierung und Reverse Engineering.

Besonders bei Strangpresswerkzeugen für Kühlkörperprofile stoßen konventionelle Messmittel an ihre Grenzen: Tiefe Kavitäten und hochreflektierende Werkzeugstähle lassen sich mit Messschiebern oder taktilen Tastern nur unzureichend erfassen.

Der handgeführte 3D-Scanner AlphaScan von INSVISION adressiert genau diese Lücke, indem er auch schwer zugängliche Innenkonturen direkt in der Fertigungshalle digitalisiert.

Typische Arbeitsbedingungen und Kernprobleme

Strangpresswerkzeuge für Kühlschrankwärmeleitplatten sind ein typisches Beispiel. Nach vielen Presszyklen verändern sich die inneren Konturen messbar. Die Verschleißzonen liegen tief im Werkzeuginneren, wo ein Messschieber nicht hineinreicht.

Gleichzeitig reflektiert der polierte Werkzeugstahl stark, was viele optische Messsysteme vor Probleme stellt. Die Prüfung findet häufig nicht im klimatisierten Messraum statt, sondern direkt an der Maschine oder im Werkzeuglager. Dort sind Robustheit und einfache Handhabung entscheidend.

Hinzu kommt, dass die Werkzeuge oft nur kurz für die Inspektion verfügbar sind, weil die Produktion weiterlaufen muss.

Lösungskonzept

Statt das Werkzeug für eine Messung zu demontieren oder in den Messraum zu transportieren, setzt INSVISION auf den handgeführten AlphaScan. Der Scanner arbeitet ohne aufwendige Markervorbereitung und erfasst auch tiefe Kavitäten sowie spiegelnde Oberflächen zuverlässig.

Dadurch lässt sich der Ist-Zustand eines Werkzeugs in kurzer Zeit als vollständiges 3D-Netz erfassen. Die gewonnenen Daten bilden die Grundlage für Soll-Ist-Vergleiche, Verschleißanalysen und Reparaturmodelle.

Für die 3D-Prüfung von Industrieformen bedeutet das: Die Messung wird von einer starren Messraumaufgabe zu einer flexiblen, produktionsnahen Disziplin.

Umsetzungsprozess

Vorbereitung: Das Werkzeug wird gereinigt und grob ausgerichtet. Eine spezielle Beschichtung oder Markierung ist nicht erforderlich.
Scannen: Der Bediener führt den AlphaScan über die Kavitäten und schwer zugänglichen Bereiche, bis ein vollständiges Ist-Netz vorliegt. Die Handhabung ist auch in beengten Umgebungen möglich.
Datenverarbeitung: Die Scandaten werden in der Auswertesoftware aufbereitet. Es entstehen Abweichungsanalysen, Schnittdarstellungen durch die Verschleißzonen und bei Bedarf abgeleitete Reparaturmodelle.
Entscheidung: Auf Basis der belastbaren Messdaten entscheidet das Team, ob das Werkzeug nachgearbeitet oder ersetzt wird.

Produktanpassung

Der AlphaScan eignet sich für diese Aufgabe aus mehreren Gründen. Seine Handheld-Bauweise erlaubt den Einsatz direkt an der Maschine, ohne dass das Werkzeug bewegt werden muss. Die Erfassung tiefer Kavitäten und hochreflektierender Flächen ist eine Kernfähigkeit, die bei taktilen Messmitteln fehlt.

Da keine Markervorbereitung nötig ist, verkürzt sich die Rüstzeit. Die Messgenauigkeit orientiert sich an den Toleranzen des Werkzeugbaus und liefert reproduzierbare Ergebnisse für die Verschleißdokumentation.

Für die 3D-Prüfung von Industrieformen ist diese Kombination aus Mobilität und Tiefenerfassung ein entscheidender Vorteil.

Randbedingung	Typische Frage	Relevanz für AlphaScan
Bauteilgeometrie	Tiefe Kavitäten, Innenflächen, spiegelnde Oberflächen?	Erfasst auch schwer zugängliche Bereiche ohne Markervorbereitung
Einsatzort	Messraum, Fertigungshalle, mobiler Einsatz?	Handheld-Bauweise für direkten Einsatz an der Maschine
Chargengröße	Einzelprüfung oder Serienprüfung?	Flexibel für Einzelprüfungen und Reparaturvalidierungen
Messgenauigkeit	Welche Toleranzen sind gefordert?	Liefert reproduzierbare Ergebnisse für Werkzeugbau-Toleranzen
Auswertungsart	Soll-Ist-Vergleich, Verschleißanalyse, CAD-Abgleich?	Unterstützt Abweichungsanalysen und Schnittdarstellungen

Beobachtbare Effekte

Die digitale Erfassung des Werkzeugzustands schafft eine belastbare Grundlage für Instandhaltungsentscheidungen. Verschleiß wird frühzeitig sichtbar, bevor er zu Ausschuss oder ungeplanten Stillständen führt.

Die Reparaturvalidierung wird objektivierbar: Nach der Nacharbeit zeigt der erneute Scan, ob die Sollgeometrie wiederhergestellt wurde. Zudem entsteht eine digitale Dokumentation, die für spätere Vergleiche und das Reverse Engineering von Altwerkzeugen genutzt werden kann.

Die qualitative Verbesserung liegt vor allem in der Reproduzierbarkeit der Messungen und der Möglichkeit, auch innenliegende Bereiche zu bewerten, die zuvor nicht messbar waren.

Zusammenfassung

Die Wahl der passenden Scanning-Lösung für die 3D-Prüfung von Industrieformen hängt von mehreren Randbedingungen ab. Der AlphaScan von INSVISION positioniert sich als flexible Option für schwer zugängliche Innenkonturen und mobile Einsätze.

Wer seine Prüfaufgabe anhand dieser Kriterien einordnet, kann die Eignung des Systems für den eigenen Anwendungsfall realistisch bewerten. INSVISION bietet dafür eine individuelle Beratung an, die bei den konkreten Randbedingungen ansetzt.