Profilwerkstücke

Profilwerkstücke aus Kunststoff, Gummi oder Aluminium werden beispielsweise im Fahrzeugbau (Tür- und Fensterdichtungen, Aluminium- Spaceframe), im Bauwesen (Fensterprofile) und in der Automatisierungstechnik (Bandprofile, Montagebaukästen) benötigt. Im Extrusionsverfahren können komplexe Profile zu einem vergleichsweise günstigen Preis hergestellt werden. Außer dem Formwerkzeug haben auch der Pressdruck, die Pressgeschwindigkeit und die Rautiefe der Form Einfluss auf die endgültige Gestalt des Werkstücks.
Meist beträgt die Herstellzeit für eine Charge nur wenige Stunden. Da dabei große Mengen produziert werden, ist es erforderlich, die Qualität in kürzester Zeit nach dem Anpressen zu überprüfen. Langwieriges manuelles Programmieren kommt somit nicht in Frage. Als Basis müssen die CAD-Daten dienen. Im Prinzip stehen zwei Wege offen. Die Prüfpläne können entweder bevor die Charge produziert wird Werth Cad-Offline®-Programmierung erstellt werden. Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass die Qualitätssicherung Bestandteil der Produktion bzw. der Produktionsplanung ist. Die Bediener der Messgeräte sind meist nicht speziell für den Umgang mit der Messtechnik qualifiziert. Hilfestellung bieten eine geeignete Bedienerführung sowie die grafische Ausgabe des Prüfprotokolls als Zeichnung mit allen Istmaßen. Spezielle Normen zum Aluminiumstrangpressen (Toleranzen) und aus dem Kunststoffbereich (Sonderverknüpfung von Konturen) sind für die Programmierung der Messsoftware zu berücksichtigen.
Zur schnellen Prüfung von Profilen kann auch das optische Scannen mit der ToleranceFit®-Software kombiniert werden. Hierdurch wird die Kontur der Teile wie mit einer Lehre überprüft. Voraussetzung ist das Umsetzen der von Konstruktionsbüros üblicherweise angegebenen Zahlenwerte für Form- und Maßtoleranz in ein konturbezogenes Toleranzzonensystem (Abb. 59), das dem Fertigungsprozess besser angepasst ist.

Abb. 59: Einfaches Beispiel für die Beziehung zwischen Kontur-toleranzzonen und Form- bzw. Maßtoleranz.

Die Festlegung der Toleranzstrukturen insbesondere hinsichtlich der Bezugssysteme sollte möglichst von vornherein zwischen dem Hersteller und dem Abnehmer abgestimmt werden. Der Hauptvorteil dieses zweiten Prüfverfahrens liegt im funktionsgerechten Messen. Die Ausgabe erfolgt übersichtlich und anschaulich in grafischer Form, so dass auch nicht speziell geschulte Bediener damit arbeiten können.
In ähnlicher Weise kann mit der BestFit-Software auch die Werkzeugkorrektur beim Einfahren neuer Werkzeuge unterstützt werden. Bei der Auswahl der für diese Messaufgabe geeigneten Gerätetechnik muss von der Zeichnungstoleranz der zu prüfenden Profile ausgegangen werden. Toleranzen von einigen 10 µm bis maximal 0,1 mm sind die Regel. Daraus resultiert, dass Messunsicherheiten von 5 µm bis 10 µm oft ausreichend sind. Dies gilt jedoch nur für allgemeine Abstandsmaße und Durchmesser.
Die Messaufgabe ist zweidimensional, so dass mit einer Bildverarbeitung schnell optisch gemessen werden kann. Es ist wichtig, die Teile zu entgraten, verbliebene Gratreste werden jedoch durch geeignete Bildverarbeitungsfilter unterdrückt. Am bedienerfreundlichsten ist ein Gerät, bei dem die zu messenden Profilschnitte auf eine Glasplatte aufgelegt werden können (Abb. 60). Dadurch entfällt ein zeitaufwändiges Nachfokussieren. Unter der Glasplatte befindet sich eine in zwei Koordinatenrichtungen bewegliche Kamera, die auf die Glasplatte fokussiert ist. Die Durchlichtquelle befindet sich oberhalb des Messobjekts. Die Messung eines kompletten Profils dauert nur einige zehn Sekunden, so dass der Fertigungsprozess nicht wesentlich aufgehalten wird.

Abb. 60: Gerät zur Messung von Aluminiumprofilschnitten (Werth FlatScope 400).