Nachrüstung von KMG-Steuerungen ermöglicht Multi-Sensor-Prüfung

In einer der beiden Fabrikanlagen des Dichtungsspezialisten Cross Manufacturing(www.crossmanufacturing.com) in Devizes wurden zwei Koordinatenmessgeräte (KMG), die 1997 und 2007 von LK Metrology(www.LKmetrology.com) gebaut wurden, nach einem Upgrade zu neuem Leben erweckt. Der Erstausrüster rüstete den Betrieb beider Maschinen zukunftssicher aus, indem er die mehrfach verdrahteten NMC300-Steuerungen mit aktualisierter Firmware und Software nachrüstete. Zu den vielen Vorteilen gehört die Möglichkeit, neben den schaltenden Tastern auch andere Sensortypen einzusetzen. Im Rahmen des Projekts wurden auch zwei neue motorisierte Messköpfe PH10MQ von Renishaw eingebaut.

Infolge der Verbesserungen ist der Spezialist für Dichtungsdesign und -fertigung ab sofort in der Lage, den von ihm erworbenen taktilen Scanning-Taster SP25M von Renishaw zu verwenden, von dem man sich eine Verkürzung der Messzykluszeiten um mindestens ein Drittel erhofft, wenn er Anfang 2024 eingeführt wird. In Zukunft können weitere Arten von berührenden und berührungslosen Sensoren integriert werden, falls sich Cross Manufacturing dafür entscheidet, die Fähigkeiten der KMGs zu erweitern und andere automatische Messfunktionen in einer einzigen Messroutine zu konsolidieren.

Bei den KMGs handelt es sich um ein LK G90C 10.10.8 und ein LK Evo 15.15.10 mit einem Nennprüfvolumen von 1.000 x 1.000 x 800 mm bzw. 1.500 x 1.500 x 1.000 mm, die in der Werkstatt an einem der beiden benachbarten Standorte in Devizes aufgestellt sind. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Dreherei, wo Bürstendichtungen mit einem Durchmesser von 1,83 m (6 Fuß) bis hinunter zu 102 mm (4 Zoll) in Kleinserien für Hochtemperatur-Gasturbinenanwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Energieerzeugung hergestellt werden. Auf den erstgenannten Bereich entfällt der größte Teil des Durchsatzes, insbesondere für den US-Markt, wobei mehr als 80 % der Produktion des Herstellers exportiert werden. Es ist die unbestrittene Weltmarktführerschaft des britischen Unternehmens in dieser Technologie, die OEMs der Luft- und Raumfahrtindustrie sowohl in Großbritannien als auch in Übersee dazu veranlasst, Bürstendichtungen und verwandte Ausrüstungen von Cross Manufacturing zu beziehen.

Der leitende Projektmanager des Unternehmens, Mark Bolwell, erklärte: "Die große Mehrheit unserer Teile wird zu 100 % geprüft. Die Aufrüstung unserer KMGs bedeutet, dass wir den Durchsatz durch die Einführung des taktilen Scannens erhöhen können, wodurch wir die ständig steigende Nachfrage bedienen können, ohne derzeit in ein weiteres KMG investieren zu müssen. Wir werden von den Anwendungstechnikern von LK hervorragend unterstützt, die allesamt sachkundig und stets hilfsbereit sind.

"Es spricht für die Bauqualität der LK-Maschinen, dass sie auch nach so vielen Jahren noch in der Lage sind, unsere Anforderungen an die Messtechnik und Rückverfolgbarkeit zu erfüllen. Die UKAS-zertifizierten Ingenieure des Herstellers kalibrieren sie jährlich, und jeden Morgen gleichen wir die Genauigkeit der beiden Maschinen mithilfe eines Kalibrierungsrings ab, um sicherzustellen, dass die Messungen überprüft werden.

Dave Eldridge, leitender Prüfer für die Luft- und Raumfahrt und die Powergen-Produkte, fügte hinzu: "Trotz ihres Alters messen die KMGs Toleranzen von ±0,002" (±51 Mikrometer) bis hinunter zu ±0,0002" (±5,1 Mikrometer), ein Niveau der Prozessfähigkeit, das eine sehr hohe Messunsicherheit erfordert. Fast alle von uns geprüften Teile sind symmetrisch und relativ flach, egal ob es sich um ein fertig bearbeitetes Produkt, ein Segment eines großen Rings oder eine Vorrichtung zur Befestigung von Komponenten während der Serienproduktion handelt.

"Die meisten Merkmalsmessungen sind folglich 2D und drei Viertel bestehen aus CTQ (critical to quality), um die korrekte Passform und Leistung in einer Turbine sicherzustellen. Die Oberflächengüte liegt im Allgemeinen im Bereich von 32 bis 64 CLA, was derzeit mit anderen Geräten separat geprüft wird. Da wir jetzt jedoch aufgrund der Nachrüstung über Multisensorfähigkeit verfügen, könnten wir beschließen, diese Funktion im Zyklus auf den KMGs mit einem LK-Oberflächenrauhigkeitstaster auszuführen, wodurch ein zweiter Prüfvorgang eingespart wird."

Der wiederholte Transfer von Teilen zwischen den Drehbänken und den KMGs in der Werkstatt ist häufig erforderlich, von der Prüfung vor der Fertigung bis hin zur Endkontrolle und Freigabe der Teile. Bei Bürstendichtungen für die Luft- und Raumfahrt wird die Zertifizierung fast immer von geschultem Personal von Cross Manufacturing im Auftrag des Kunden im Rahmen von Vereinbarungen über die Freigabe von Teilen durchgeführt. Ähnliches gilt für einen großen Teil der Produkte, die für den Energiesektor bestimmt sind.

Etwa 20 Mitarbeiter in der Werkstatt wurden von LK im Umgang mit den aufgerüsteten KMGs geschult, fünf von ihnen sind auch für die Erstellung und Optimierung von Prüfzyklen mit der Programmier-, Analyse- und Berichtssoftware CAMIO 2021 von LK qualifiziert. Vor kurzem wurde eine Offline-CAMIO-Station geliefert, die die Programmierung während der laufenden Inspektion auf den KMGs ermöglicht. LK bietet von seinem Hauptsitz in Castle Donington aus weiterhin kontinuierliche Beratung, technische Unterstützung und Helpdesk-Beratung.