Qualitätssicherung von Gussteilen
Gussteile sind industriell hergestellte Komponenten, die durch das Gießverfahren hergestellt werden. Es handelt sich dabei um ein Verfahren, bei dem flüssiges Metall oder eine Metalllegierung in eine Form gegossen wird, um die gewünschte Form zu erhalten. Die Qualitätssicherung ist notwendig, um sicherzustellen, dass die hergestellten Gussteile die geforderten Spezifikationen und Standards erfüllen. Dies gilt insbesondere für sicherheitskritische Bauteile in der Automobilindustrie oder Luftfahrt.
Verschiedene Gusstechniken und -verfahren
Gusstechniken umfassen Sandguss, Kokillenguss, Druckguss, Schwerkraftguss, Feinguss, Strangguss und Druckschmelztauchguss. Jede Methode wird basierend auf Anwendungsgebiet, Materialanforderungen und Komplexität des Teils ausgewählt. Sie ermöglichen die effiziente Herstellung verschiedener Gussteile. Eine Vielzahl von Materialien kann durch verschiedene Gusstechniken gegossen werden, darunter Metalle wie Eisen, Stahl, Aluminium, Kupfer, Zink, Magnesium und Legierungen wie Titan und Nickel. Zusätzlich können auch nichtmetallische Materialien wie Keramik und Kunststoffe gegossen werden. Die Auswahl des Materials und der passenden Gusstechnik hängt von den spezifischen Anforderungen des Endprodukts ab.
Herausforderungen der Materialprüfung von Gussteilen
Die Materialprüfung von Gussteilen stellt in der Fertigungsindustrie eine besondere Herausforderung dar. Gussteile werden durch das Gießen von flüssigem Metall oder anderen Materialien in eine Form hergestellt, um komplexe Formen herzustellen. Die Materialprüfung ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die Gussteile die geforderten Qualitätsstandards erfüllen.
Komplexe Geometrien
Größe der Gussteile
Heterogene Materialeigenschaften
Normen und Standards
Taktzeit
Kosten
Typische Fehlerbilder von gegossenen Bauteilen
Lunker sind Hohlräume oder poröse Bereiche im Gussteil, die durch eingeschlossene Luft entstehen. Sie können die Festigkeit und Dichtigkeit des Bauteils beeinträchtigen.
Poren sind kleine Lufteinschlüsse im Material, die während des Gießprozesses entstehen können. Sie können die mechanischen Eigenschaften des Bauteils reduzieren.
Einschlüsse sind Fremdkörper wie Sand, Schlacke oder Oxide, die während des Gießprozesses in das Material gelangen können und zu lokalen Schwächungen führen.
Risse können während des Gießens oder während der Abkühlung entstehen und die Integrität des Bauteils beeinträchtigen.
Wenn die Form nicht richtig ausgefüllt wird oder es zu ungleichmäßiger Abkühlung kommt, können die Bauteile Abweichungen von den gewünschten Abmessungen und Formen aufweisen.
Wenn das flüssige Metall nicht vollständig die Form ausfüllt, entstehen unvollständige oder unfertige Bauteile.
Schwindung ist eine Volumenverringerung während der Abkühlung des flüssigen Metalls, die zu Verformungen und Dimensionsänderungen führen kann.
Kaltläufe sind Bereiche, in denen das Metall zu schnell abkühlt und sich dadurch unregelmäßige Gefügestrukturen bilden.
Die Gießhaut ist die äußere Schicht des Gussteils und kann Rauheit und Oberflächendefekte verursachen.
Automatisierte Bildaufnahme und Auswertung (ADR)
Die Automatisierung der Röntgenprüfung von Gussteilen kann durch den Einsatz von computergesteuerten Röntgenprüfgeräten, robotergestützter Prüfung, Bildverarbeitung und KI, Inline-Prüfsystemen, automatisierter Datenauswertung und Sensorintegration erreicht werden. Die Automatisierung verbessert die Effizienz und Genauigkeit des Prüfprozesses, verkürzt die Prüfzeiten und minimiert menschliche Fehler. Dennoch ist es wichtig, die Technologie sorgfältig auszuwählen und die Ergebnisse regelmäßig zu überprüfen, um die Qualität und Zuverlässigkeit des Prüfprozesses sicherzustellen.
Automated Defect Recognition (ADR) bezeichnet in der Röntgenprüfung die automatisierte Defekterkennungstechnologie. Diese nutzt leistungsstarke Algorithmen und künstliche Intelligenz, um Röntgenbilder von Bauteilen oder Materialien zu analysieren und automatisch nach möglichen Defekten oder Fehlern zu suchen.
Traditionell wird Röntgenbilder manuell von Inspektoren oder Fachleuten ausgewertet, um Fehlerbilder wie Lunker, Poren, Risse oder Einschlüsse zu identifizieren. Dieser Prozess war zeitaufwendig und hängt stark von der Erfahrung und Fachkenntnis des Inspektors ab.
Mit dem Einsatz von Automated Defect Recognition kann dieser Prozess automatisiert und beschleunigt werden. Die ADR-Software basiert auf Trainingsdaten, die eine Vielzahl von Röntgenbildern mit bekannten Fehlern enthalten, um die Algorithmen zu trainieren. Dadurch kann die Software Muster und Merkmale von Fehlern lernen und in der Lage sein, ähnliche Defekte in neuen Röntgenbildern zu erkennen.
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Auswahl des richtigen Prüfsystems für Gießereien
Die Anforderungen der Gießereien an die Qualitätskontrolle sind sehr unterschiedlich und lassen sich grob in drei Kategorien einteilen:
Gießereien, die geringere Stückzahlen produzieren, benötigen manuelle Systeme für die Prüfung kleiner Chargen oder Einzelprüfungen. Hier ist die ECO H-Serie die perfekte Systemfamilie für eine große Bandbreite von Bauteilen.
Hersteller von mittleren Volumen benötigen eine stärkere Automatisierung der 2D-Prüfung und müssen möglicherweise auch die Qualität neuer Gießverfahren regelmäßig mit Hilfe von Computertomographen überprüfen. In diesen Fällen sind die ECO C- oder PRO C-Familien perfekt die richtige Wahl, besonders weil die 2D Serien- oder Chargenprüfung bei Bedarf durch 3D ergänzt werden kann.
Im Falle von extrem hohen Volumen, zum Beispiel in der Serienfertigung im Automotive Bereich, sind hoch-performante Inlinesysteme mit automatischer Auswertung nötig. Mittels Roboterbeladung oder direkt in die Fertigungsstraße integriert, können so kürzeste Taktzeiten erreicht werden.
Die Auswahl des richtigen Systems kann komplex sein, und eine gute Entscheidung muss viele Parameter wie Größe, Geschwindigkeit, Kosten usw. abwägen. Kontaktieren Sie unsere Produktspezialisten für weitere Beratung.
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