Qualitätsprüfung unter extremen Temperaturbedingungen

Mit selektivem Scanning aus bis zu 60 Metern Entfernung erzielt der Leica Absolute Tracker ATS600 Einsparungen bei Zeit und Rohmaterial in neuen Fertigungsbereichen

Technischer Artikel - Leica Absolute Tracker ATS600, Teil 2

Messtechnische Weiterentwicklungen zur Qualitätsprüfung in immer anspruchsvolleren Fertigungsbereichen: Für bestimmte Anwendungen sind hochpräzise Messsysteme gefragt, die auch bei sehr hohen Temperaturen präzise Ergebnisse liefern, wie beispielsweise beim Prüfen frisch geschmiedeter Teile.

Insbesondere beim Schmieden großer Werkstücke lohnt sich die Investition in innovative Messtechnik, die sicherstellt, dass das gefertigte Teil den erforderlichen Abmessungen entspricht. Ein zu groß geschmiedetes Werkstück muss mit erheblichem Aufwand umfangreich nachbearbeitet werden, um innerhalb des zulässigen Toleranzbereiches zu liegen. Ein zu klein geschmiedetes Werkstück ist sogar noch problematischer: Hier muss möglicherweise das gesamte Teil verschrottet werden, wenn auch nur eine Abmessung den Toleranzbereich unterschreitet. Der Zeit- und Materialverlust ist enorm.

Hot steel on conveyor in steel plant.Die dimensionale Prüfung ist die logische Antwort auf diese Herausforderung. Sie gestaltet sich jedoch unter extremen Temperaturbedingungen sehr schwierig. Herkömmliche Messtechnik ist nicht in der Lage, Schmiedetemperaturen von 1.000°C standzuhalten.

Der Leica Absolute Tracker ATS600 ist ein hochmoderner Laser Tracker, der dank seiner Direktscanning-Funktion über weite Entfernungen hier eine Lösung bietet. Mithilfe des direkten Scannings kann der Tracker mit Genauigkeiten im Zehntelmillimeter-Bereich Oberflächenpunkte aus einer Entfernung von bis zu 60 Metern erfassen.

Dank dieser Distanz zum heißen Werkstück stellen die hohe Temperaturen für den ATS600 kein Problem dar. Die Messgenauigkeit auf den glühend heißen Werkstücken liegen im Submillimeter-Bereich, d. h. die Schmiedeteile können sofort so nachbearbeitet werden, dass sie den geforderten Maßvorgaben möglichst genau entsprechen.
Steel ingot in hydraulic forging press.
Aus dem Laser-Tracker-Portfolio verfügt nur der ATS600 über diese Direktscanning-Funktion. Diese ähnelt dem hemispherischen Scanning terrestrischer Laserscanner in der Geodäsie. Die Genauigkeit ist jedoch wesentlich höher. Mit selektivem Scanning können kleinere Messbereiche definiert werden, sodass auch das Filtern großer Datenmengen entfällt. Dank der Integration in standardisierte Messsoftware-Prozesse liefert der ATS600 sofortige Resultate, die einen direkten Soll-Ist-Vergleich der Messwerte zulassen.

Es gibt noch weitere Anwendungsbereiche, wo hohe Temperatur die Messgenaugikeit einschränken könnte. In der Zementindustrie beispielsweise zählt das Ausrichten der Öfen zu den notwendigen, regelmäßigen Standardprozessen. Eine falsche Ausrichtung des Zementofens führt zu übermäßiger Beanspruchung sowie vorzeitigem Komponentenverschleiß von Zahnrädern, Lagern, Laufringen und Rollen und damit bereits deutlich vor dem Ende der eigentlicher Lebensdauer zu kostspieligen Totalausfällen der Öfen.

Rotary clinker cement kiln.Auch bereits im Vorfeld kann eine inkorrekte Ausrichtung erheblichen Zeit- und Ressourcenaufwand nach sich ziehen. Bei der Zementherstellung verbraucht der Brennvorgang die meiste Energie und stößt auch die meisten Treibhausgase aus. Effizienzsteigerungen sind deshalb in der Branche sehr willkommen.

Das Ausrichten ist ein wesentlicher, jedoch auch anspruchsvoller Prozess. Dies ist auf die hohen Temperaturen zurückzuführen, die während des Pyroprozesses bei der Hydraulikzement-Herstellung erreicht werden – im Ofen herrschen phasenweise Temperaturen von bis zu 1.450°C.

Auch hier ist der Einsatz des ATS600 mit seiner Direktscanning-Funktion wieder ideal, da sich ausgewählte Bereiche aus der Entfernung genau messen lassen. Während des Betriebs können nämlich keine Reflektoren oder Messmarken am Brennofen angebracht werden, um die Ausrichtung entsprechend zu verifizieren oder zu korrigieren.

Calcium carbonate turning furnace with large pipe at cement plant.Über Panoramabilder und Zeilenscan-Modus des ATS600 kann ein einziger Anwender einfach und schnell nur genau diejenigen Bereiche des Ofens messen, die für eine genaue Ausrichtung erforderlich sind. Die Ausrichtung lässt sich so regelmäßig und sehr effizient prüfen, was unnötigen Verschleiß reduziert.

Seit der Einführung des ATS600 im Jahr 2019 werden branchenübergreifend immer neue Anwendungsbereiche in der Fertigung erschlossen, in denen sich das direkte Scanning sinnvoll einsetzen lässt. Auch, weil sich immer mehr Fachleute aus Qualität und Fertigung mit dieser wegweisenden Messtechnik vertraut machen.

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