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Messtechnik in der Industrie zur Qualitätssicherung

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Abbildung 1: Pixabay © willipuschel (CC0 Public Domain)

Moderne Geräte liefern digitale Messwerte, die sich schnell und einfach über die EDV auswerten lassen. Moderne Messtechnik zur Qualitätssicherung ist unverzichtbar. Sie kommt heute in vielen Unternehmen zum Einsatz, um physikalische Größen zu bestimmen. In der Automatisierung ist sie unverzichtbarer Bestandteil, um die Qualität von Produkten zu überwachen. Mithilfe von moderner Messtechnik ist es möglich, die Qualität von Produkten bereits im Entstehungsprozess zu kontrollieren und die Einhaltung bestimmter Werte zu überwachen. Die Qualität der angewandten Messtechnik wirkt sich auf die Fertigungsqualität aus. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass sich Investitionen in moderne Messtechnik lohnen. Sie können zu einem echten Wettbewerbsvorteil werden. Deshalb ist es gut, einen Überblick über die verfügbare Messtechnik zu haben.

Messtechnik in der Produktion

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Abbildung 2: Pixabay © geralt (CC0 Public Domain)

In einer Fertigung erfolgt die Messung der Produktqualität an mindestens drei verschiedenen Punkten: beim Wareneingang zur Kontrolle der Rohstoffe, während des Fertigungsprozesses und beim Warenausgang zur Kontrolle der Produktqualität. Die Messungen können in verschiedenen Abschnitten der Produktion erfolgen und lassen sich in drei Bereiche einteilen: Prüfung der Werkstoffe, Prüfung der Dimensionen, Prüfung der Funktion. Wenn der verwendete Werkstoff mangelhaft ist, ist es auch mit dem besten Fertigungsverfahren nicht möglich, hochwertige Produkte herzustellen. Prüftechnik im Zusammenhang mit der Qualität verschiedener Materialien ist eine sehr weit entwickelte Disziplin in der Qualitätssicherung. Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen liegt darin eine Möglichkeit, sich gegenüber der Konkurrenz zu behaupten. Dabei steht eine große Auswahl an Messtechnik zur Verfügung.

Zerstörende Werkstoffprüfung oder zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Die Werkstoffprüfung kennt grundsätzlich zwei Methoden, um Messungen an Werkstücken durchzuführen. Ein Teil der Verfahren sind zerstörende Verfahren, ein Teil sind zerstörungsfreie Verfahren. In der zerstörenden Werkstückprüfung wird immer ein bestimmtes Probenstück aus einer Charge untersucht, um bestimmte Eigenschaften zu überprüfen, beispielsweise Zug- und Biegefestigkeit oder die chemische Zusammensetzung. Zudem ist in manchen Bereichen auch die elektrische Leitfähigkeit als Messgröße wichtig.
Die traditionellen Messmethoden waren manuell. Sie waren nicht nur wenig präzise, sondern vor allem häufig auch sehr mühselig zu handhaben. Moderne, kompakte Messgeräte liefern schnell sehr präzise Messergebnisse und sind zudem noch wartungsfreundlich. Die Übertragung der Daten erfolgt direkt an ein zentrales EDV-System. Durch die Anbindung der Messtechnik an leistungsstarke EDV ist die Auswertung der Messdaten viel einfacher und schneller geworden. Für ein leistungsstarkes Qualitätskonzept ist eine zentrale Verwaltung und Verarbeitung der gemessenen Werte eine wesentliche Voraussetzung.

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Zu den zerstörungsfreien Prüfverfahren gehören vor allem Röntgenmessung und Ultraschallmessung.

Röntgenmessung

Bei der Röntgenmessung kommt Strahlung zum Einsatz, die das Werkstück durchleuchtet. Da moderne Sensoren eine immer höhere Sensibilität haben, lässt sich die pro Millimeter Werkstoff notwendige Strahlendosis immer weiter reduzieren.

Ultraschallmessung

Auch die Ultraschallprüfung, die ein Werkstück mit einem Puls und dem reflektierten Echo überprüft, verbessert sich ständig. Mittlerweile gibt es tragbare Geräte, die in vielen Bereichen das Röntgen überflüssig machen.

Beide Verfahren sind durch die Digitalisierung hoch entwickelt. Beim Röntgen wird schon längst kein Chemie-Film mehr verwendet. Die Ergebnisse sind sofort auf Monitoren zu sehen. Dadurch ist das Verfahren viel schneller geworden und zudem entstehen weniger Abfälle. Das macht eine schnelle Reaktion auf die Resultate der Messungen möglich. Die gerätelastige Messtechnik kann allerdings nicht alle Fehler in einem Werkstück finden. Dazu gehört zum Beispiel die Rissbildung. Dafür steht der sogenannte Farbeindringtest zur Verfügung.

Die Vermessung von großen Bauteilen

Große Bauteile lassen sich nicht so einfach überprüfen. Schon seit Jahrzehnten ist ein Verfahren zur Dimensionserfassung im Einsatz. Die Koordinatenmessung ist sehr zuverlässig, allerdings teuer und langsam. Damit lässt sich auch bei großen Baugruppen überprüfen, ob die Toleranzen eingehalten wurden. Schnellere und ebenfalls sehr genaue Messergebnisse liefert die Lasermessung. Die entsprechenden Geräte sind allerdings in der Anschaffung sehr teuer. Mit dem 3D-Druck ist eine weitere Messmethode entstanden, ein Scansystem. Damit ist es möglich die Konturen eines Gegenstands zu erfassen. Im Privatkunden-Bereich verdrängen günstige Kamera-Scanner mehr und mehr die teuren Laser-Scanner. Dabei ist das Messprinzip extrem einfach. Das Werkstück wird aus zwei unterschiedlichen Perspektiven gefilmt. Der Abstand zum Objekt ist genau festgelegt. Mit nur einem einzigen Referenzpunkt ist es dann möglich jeden Winkel, jeden Radius und jede Strecke am Werkstück ganz genau zu bestimmen. Langfristig könnte sich diese Art der Messung zum Ersatz für die teure Lasermessung entwickeln.

Der gute alte Messschieber ganz modern

Wenn Werkstoffe verarbeitet werden und Werkstücke entstehen, ist es besonders wichtig, vorgegebene Werte mit geringen Toleranzen einzuhalten. Zur Überprüfung dieser Toleranzen stehen viele traditionelle und moderne Verfahren zur Verfügung. Dabei hat auch der Messschieber noch seine Daseinsberechtigung. Er ist sehr handlich und leicht zu handhaben, sodass er überall eine große Akzeptanz genießt. Doch auch bei diesem traditionellen Universalmessgerät hat die Digitalisierung Veränderungen gebracht. Hochwertige Messschieber messen exakt Breiten, Längen und Durchmesser. Mit einer drahtlosen, digitalen Schnittstelle ist es möglich, auch bei diesem traditionellen Messgerät die gemessenen Werte zentral zu erfassen und digital zu verarbeiten. Damit lassen sich Trends, die die Fertigungsqualität gefährden könnten, schnell und präzise feststellen.

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