3D Qualitätsprüfung von Lagergehäusen für Vier-Takt-Motoren

Gewährleistung rascher, zuverlässiger Herstellungsprozesse durch präzise gefertigte Werkzeuge und Formen.Hochkomplexe Motorenlagergehäuse mit rotierenden Teilen im Drehzahlbereich von bis zu 10.000 1 / min.: Hier wird Präzision im Millimeterbereich gefordert! 

Die Firma Weber Motor in Markdorf gehört zur Weber Gruppe und ist seit über 40 Jahren kompetenter Partner in der Entwicklung und Fertigung von Motorkomponenten, Motorsystemen, Komplettmotoren und Faserverbundbauteilen für ihre Kunden weltweit. Das Unternehmen sieht Qualität als Erfolgsfaktor für die Wettbewerbsfähigkeit, weshalb der gesamte Produktionsprozess hohen Ansprüchen gerecht werden muss. In der Produktion von Aluminiumrohteilen für leistungsstarke Vier-Takt-Motoren lässt sich die Einhaltung dieser Qualitätsforderungen durch einen CAD Vergleich mit Hilfe des AICON SmartScan realisieren.

Komplexe Rohteile detailgenau vermessen

Das in diesem Projekt zu vermessende Lagergehäuse wird im Sandgussverfahren hergestellt und erfüllt vielfältige Funktionen: So werden hier Kurbelwelle sowie die Ausgleichswelle in Gleitlager aufgenommen und das Drucköl an die entsprechenden Lagerstellen geführt. 

Des Weiteren dient das Gehäuse sowohl der Aufnahme der Druckölpumpe mit Begrenzungsventil als auch der resultierenden Zündkräfte des Verbrennungsmotors (axial und radial); außerdem wird es als Abdeckung für den Kettenschacht von Steuertrieb und Zahnräder verwendet. Das Lagergehäuse aus Aluminium stellt somit ein wichtiges A-Teil dar; abhängig vom Anwendungsgebiet erreichen die darin aufgenommenen Motorenteile Drehzahlbereiche bis 10.000 1 / min. Aufgrund der höheren möglichen Formabweichungen des angewandten Gussverfahrens müssen die Gehäuse vermessen und auf mögliche Abweichungen von den Vorgaben überprüft werden. 
Angesichts der vorliegenden komplexen Rohteil-Geometrie ist die Oberflächenerfassung mit einer Koordinatenmessmaschine jedoch zu zeitintensiv und arbeitsaufwändig, da neben umfangreichen Programmierarbeiten auch höherer Aufwand für die Erstellung von Zeichnung und Dokumentation eingeplant werden muss. Hier stellt ein Soll-Ist-Vergleich mit den präzisen 3D Daten des AICON SmartScan eine ideale zeit- und ressourcensparende Alternative dar.

Für die Prüfung der Rohteile kommt der AICON SmartScan mit einem kleinen Messfeld zum Einsatz. Zur teilweise automatisierten Erfassung wird zusätzlich ein Drehteller verwendet. 

Im Scanprozess werden zunächst die Einzelaufnahmen des Lagergehäuses mit Hilfe der Software AICON OptoCat erstellt, ausgerichtet und zu einem einheitlichen Dreiecksnetz verbunden. In einem zweiten Schritt werden die so erzeugten Daten mit einer Inspektionssoftware ausgewertet (im vorliegenden Fall PolyWorks | InspectorTM von InnovMetric Software Inc.), um die Geometrie zu beurteilen. 

Tiefe Rippenstrukturen sind oft mit den Standard-Triangulationswinkeln von flächenhaft messenden optischen Sensoren nicht präzise zu erfassen. Die flexible Sensorkonfiguration der AICON SmartScan Serie erlaubt Scanprozesse mit Triangulationswinkeln von 30°, 20° und 10°, wodurch auch schwierig zu erfassende Objektbereiche detailgenau gemessen werden.

Effiziente Fertigung und qualitativ hochwertige Produkte

Die hochpräzisen Daten des AICON SmartScan unterstützen die Firma Weber Motor bei der Einhaltung ihrer hohen Qualitätsnormen. Zur Kontrolle der Gehäuseproduktion verfügt der Gießer über einen 3D Datensatz mit entsprechend zugelassener Formabweichung nach DIN 1680 GTA. 

Nach dem Abguss wird das Lagergehäuse mit dem AICON SmartScan digitalisiert und gegen die vorliegenden CAD Referenzdaten verglichen. Das aufwändige Arbeiten mit dem Messtaster einer Koordinatenmessmaschine ist nicht erforderlich: Jede noch so kleine Formabweichung lässt sich nicht nur schneller, bequemer und besser erkennen, der Digitalisierungsprozess mit anschließendem Datenvergleich spart zudem Zeit und Kosten. 

Die direkt interpretierbaren Messergebnisse werden umgehend zur Optimierung der Prozessparameter herangezogen. Damit unterstützt der AICON SmartScan die Produktionsabteilung in ihrer konstanten Effizienz bei der Herstellung qualitativ hochwertiger Lagergehäuse.

 
Wir bedanken uns bei der Weber Motor GmbH für die freundliche Unterstützung bei der Erstellung dieses Berichts.