Ausgabe zur BLECHEXPO 2017

Qualitätssicherung

Ausg.Nr._20/2017

aterialfehler im End-

produkt können in

vielen

Industriebe-

reichen zu frühzeitigem Ver-

sagen führen und den siche-

ren Gebrauch der Erzeugnisse

massiv beeinträchtigen. Eine

Schlüsselrolle im Rahmen der

Qualitätssicherung kommt da-

her intelligenten, zerstörungs-

freien Sensorsystemen zu, die

es erlauben, Bauteile schnell

und kostengünstig zu prüfen,

ohne das Material selbst zu

beschädigen oder die Oberflä-

che zu verändern. Experten des

Fraunhofer IZFP in Saarbrücken

präsentieren vom 7. bis 10. No-

vember 2017 auf der Blechexpo

in Stuttgart zwei Exponate, die

eine schnelle, zuverlässige und

automatisierte Materialcharak-

terisierung und Fehlerbestim-

mung ermöglichen (Halle 5,

Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger

zerstörender Prüfverfahren zieht

die Qualitätsprüfung durch die

Beschädigung oder Zerstörung

der Produkte enorme Kosten nach

sich. Prozessstörungen werden

aufgrund der auf Stichproben

beschränkten Prüfung überdies

oft erst erkannt, wenn bereits in

erheblichem Umfang Ausschuss

entstanden ist. Zerstörungsfreie

Prüfverfahren sind daher eine

Alternative und nach entspre-

chenden Anpassungsprozessen

langfristig auch ein Ersatz für

zerstörende Verfahren.

Kognitive Sensorik zur Quali-

tätssicherung in der Produktion

Unsere Ingenieure demonstrie-

ren auf der diesjährigen Blech-

expo ein robotergestütztes Sen-

sorsystem, welches sich schnell

und einfach in Produktions-

prozesse integrieren lässt. Der

automatisierte Einsatz intelli-

genter zerstörungsfreier Sensor-

systeme ist nicht nur essenziell

zur Sicherstellung der optimalen

Produktqualität in der Fertigung,

sondern auch unabdingbar zur

Realisierung aktueller »Machine-

Learning«-Konzepte. Die mögli-

che Anwendung solcher Systeme

wird anhand einer roboterge-

stützten Prüfung an pressgehär-

teten Bauteilen mittels EMUS*

und 3MA** beispielhaft demons-

triert. EMUS ermöglicht die kop-

pelmittelfreie Fehlerprüfung im

Blech, während 3MA parallel

eine quantitative Materialcha-

rakterisierung erlaubt.

Sekundenschnelle Prüfung

Die Vorteile der roboterbasier-

ten Kombination der zwei Sen-

soren (3MA, EMUS) liegen in

der sekundenschnellen Prüfung,

der Bestimmung und Bewertung

von mehreren relevanten Qua-

litätsmerkmalen sowie der be-

rührungslosen Prüfung von Ble-

chen. »Durch das kombinierte

sensorgestützte Prüfverfahren

werden mechanische Eigen-

schaften, beispielsweise der

Eigenspannungszustand

und

die Härte eines Stahls, sowie

Defekte wie Risse oder Ein-

schnürungen frühzeitig erkannt.

Dies ist ressourcenschonend,

reduziert Kosten und trägt zur

Stärkung der Wettbewerbsposi-

tion der Produzenten bei«, er-

klärt Frank Leinenbach, Entwick-

lungsingenieur am Fraunhofer

IZFP. Das Institut verfügt über

jahrzehntelange Erfahrung und

Know-how im Bereich der Kom-

bination und Automatisierung

von zerstörungsfreien Prüfme-

thoden für die Fertigung.

Qualitätssicherung während der

Stahlherstellung

Die Stahl herstellende und ver-

arbeitende Industrie benötigt

zerstörungsfreie

Prüfverfahren

für die Qualitätssicherung. Dabei

sind Härte, Härtetiefe, Festigkeit

und Eigenspannungen häufig re-

levante Qualitätsmerkmale. Um

eine schnelle und sichere Aus-

sage über den Qualitätszustand

ferromagnetischer Werkstoffe zu

erhalten, sind zerstörungsfreie

mikromagnetische Prüfverfahren

bestens geeignet. »Eine derzeit

häufig angefragte Prüfaufga-

be betrifft das Monitoring von

Grobblechen und die damit ver-

bundene Detektion von oberflä-

chennahen lokalen Aufhärtun-

gen«, erläutert Sargon Youssef,

Wissenschaftler und Ingenieur

am Fraunhofer IZFP. Mit Hilfe der

am Fraunhofer IZFP entwickelten

3MA-X8-Prüftechnologie können

Durchführung einer roboter-

gestützten Prüfung von Stahl-

platinen. Untersucht werden

mechanische Eigenschaften (u. a.

Eigenspannungen) mittels mikro-

magnetischer Verfahren (3MA).

An engineer performs robotics-

supported testing of steel sheets

for mechanical properties (residu-

al stresses) using micromagnetic

testing (3MA).

Bellhäuser

* EMUS – Elektromagnetisch angeregter Ultraschall ** 3MA – Mikromagnetische Multiparameter-, Mikrostruktur- und Spannungs-Analyse

* EMAT: Electromagnetic acoustic transducer ** 3MA: Micromagnetic multiparameter, microstructure, and stress analysis

Smarte Sensoren

für effiziente Prozesse