Hannover Messe 2014 Werkstoff-Forum CT in der Kunststofftechnik

Transkript

1 Hannover Messe 2014 Werkstoff-Forum Prüfung von Kunststoffen mittels 3D-Computertomografie aus Sicht eines Kunststoff Verarbeiters und Anwender Andreas Kleinfeld 1

2 Firma Hachtel ist ein mittelständischer Werkzeug- und Formenbau mit Spritzgießverarbeitung 2

3 Spritzguss / Werkzeugbau / Computertomografie Kunststoffverarbeitung seit 1965 Eigener Werkzeug- und Formenbau 50 Mitarbeiter Computertomografie seit

4 Mehrkomponenten Spritzgießen und Spritzgießmontagetechnik 4

5 Prüfung und Analyse von Bauteilen und Baugruppen mittels Computertomografie 5

6 Datenerfassung: - Einstellparameter wählen - Kalibrieren (Kugelstab) - Scannen - Rekonstruieren Voxelmodell Datenauswertung mit geeigneter Software - Soll/Ist-Vergleich - STL-Datengenerierung - Geometrievermessung - Baugruppenanalyse - Defektanalyse (Lunker) 6

7 Probengröße: 400 x 1200mm; max. Probengewicht: 50 kg 5 µm für Proben bis max. 12 x 18 mm (B x H) 20 µm für Proben bis max. 42 x 63 mm (B x H) 100 µm für Proben bis max. 210 x 315mm (B x H) Kunststoff, Aluminium, Stahl, Keramik, Composite 7

8 Anwendungen der Computertomografie!! Wo? In der gesamten Prozesskette!! 8

9 1. Entwicklung => CT 2. Erstmusterqualifizierung => CT 3. Werkzeugkorrektur => CT 4. Serienüberprüfung => CT 5. Reklamationsbearbeitung => CT 9

10 1.) Computertomografie in Erprobung und Entwicklung: 10

11 Überprüfung von Erprobungsmuster - Prototypwerkzeuge - Stereolithographie - Lasersinterprozesse => Abgleich zu den CAD Daten spart Kosten 11

12 Bauteil aus Musterform im Vergleich zu Bauteil aus Serienform 8-fach 12

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14 Keine Requalifikation der Musterteile zum CAD Datensatz Geänderter Datensatz der Serienwerkzeugbeauftragung mit unterschiedlichen Wanddicken Führt zum Verzug der Bauteile 14

15 Kosten für Werkzeugkorrektur von insgesamt 16 Formeinsätzen: Kosten einer CT Analyse mit Soll-Ist- Vergleich zur CAD:

16 2. CT zur Qualifikation von Bauteilen 16

17 Messbericht: Problem der mangelnden Transparenz und Reproduzierbarkeit 17

18 Hauptprobleme bei Erstmusterqualifikation: Mangelnde Transparenz und Flexibilität der Messung Verzug und Formtreue der Kunststoffbauteile 18

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21 3. Werkzeugkorrektur mittels Computertomografie? Ein ideales Verfahren! 21

22 Zweikomponenten-Gehäuse: Problem der Überspritzung an der linken Ecke 22

23 Soll-Ist-Vergleich Bauteil zur CAD 23

24 Zweikomponenten-Gehäuse: i.o Teile nach 1 Rekursion 24

25 Soll Ist- Vergleich der gesamten Baugruppe zum CAD - Datensatz 25

26 Qualifizierung von Bauteilen und Werkzeugkorrektur, Effizienzsteigerung durch CT gegenüber KMG Zeit in KW Kosten Zeitersparnis 45% bis 65% Kostenersparnis 25% bis 50% 26

27 4. Überprüfung der Serienqualität und Requalifizierung von Kunststoffbauteilen mittels CT 27

28 2K-Bauteil mit Metall-Insert Fragestellungen: - Weichkomponente - Metall-Insert - Vakuolen Überprüfung der Qualität bei erneutem Serienanlauf: 28

29 Serienanlaufkontrolle: Lage des Metallinsert, Ausprägung und Art der Vakuolen, Lage und Ausprägung der Weichkomponente 29

30 Serienanlaufkontrolle: Soll- Ist-Vergleich zur Rückstellmuster 30

31 5. Untersuchung von Beanstandungen und Bearbeitung von Reklamationen: 31

32 Beispiel: Lagerplatte aus Ultem mit ausgespindeltem Innengewinde Kundenreklamation: Gewindeinsert lässt sich zu leicht eindrehen 32

33 Ist Ist-Vergleich der CT Daten der aktuellen Serienbauteile mit dem CT Scan der Freigabemuster 33

34 Fazit: Die Inserts haben sich geändert Gesparte Reklamationskosten: Bauteile bzw Kosten zur Untersuchung: für Scan und Ist-Ist-Vergleich 34

35 Reklamationsquote: Reduktion um 70% seit Einführung der CT-Analyse Grund: Transparenz der Fehler 35

36 Untersuchung von Lagerdeckeln zur Untersuchung der Schweißnahtgüte 36

37 Untersuchung von Probeplatten mit Langglasfasern zur Prozessoptimierung Ansicht in verschiedenen Schnitten 37

38 Untersuchung von CFK-Bauteilen auf Delaminationen 38

39 CT Technologie: - ideal um Erprobungsmuster schnell zu qualifizieren - bietet Transparenz und Flexibilität in der Messung für Erstmusterqualifizierung - analysiert die Verzugssituation zur optimalen Werkzeugkorrektur - ermöglicht schnelle Überprüfung der Serienqualität - Liefert schnelle Hinweise bei der Reklamationsbearbeitung 39

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