Investitionen in die Qualitätskontrolle von Wälzlagern unterstützen die Initiative für grüne Energie

28. September 2021

Maciej Majchrzak, Qualitätsinspektor, prüft den Außenring eines von Timken entwickelten Lagers

Das Werk von The Timken Company in Dudley, Großbritannien, liefert die von ihm hergestellten technischen Lager an eine Vielzahl von Branchen, darunter Bergbau, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Zellstoff- und Papierindustrie, Zementindustrie, Schifffahrt und Abwasserindustrie. In jüngster Zeit ist die Nachfrage nach größeren Lagern mit einem Durchmesser von bis zu 1.200 mm für den Bau von Windkraftanlagen erheblich gestiegen, was in den kommenden Jahren ein exponentielles Wachstum verspricht, da Länder auf der ganzen Welt daran arbeiten, ihre Ziele für grüne Energie zu erreichen.

Um diese größeren Lager prüfen zu können, kaufte das Unternehmen im Mai 2021 eine AlteraM 15.12.10 keramisches Brücken-Koordinatenmessgerät (KMG ) mit Achsenverfahrwegen von 1.500 x 1.200 x 1.000 mm, hergestellt von LK Metrology, Castle Donington. Zur weiteren Unterstützung der Timken-Qualitätskontrolle steht ein Mitutoyo-KMG zur Verfügung, das Kugel- und Rollenlager mit Bohrungen von bis zu 800 mm Durchmesser messen kann. Diese Maschine wurde gleichzeitig von LK mit einer neuen Steuerung und identischer Software für Messung, Programmierung CAMIO 2021 Software für Messung, Programmierung, Analyse und Berichterstellung aufgerüstet, so dass die Prüfer die Programme bequem zwischen beiden Maschinen austauschen können.

An jedem Lager müssen Dutzende von hochpräzisen geometrischen Merkmalen geprüft werden, um sicherzustellen, dass Ebenheit, Rundheit, Rundlauf und Spurbreite den vorgegebenen Toleranzen entsprechen, von denen einige innerhalb von ± 6 µm liegen. Dies wird auf den KMGs in Dudley schnell, wiederholbar und automatisch in computergesteuerten Zykluszeiten von etwa 10 Minuten erreicht.

William Hayes, Ingenieur für Qualitätsverbesserung im Werk Dudley, kommentierte: "Wir haben LK Metrology für die Bereitstellung der neuen Prüfanlage ausgewählt, da es der einzige potenzielle Lieferant war, der uns eine neue, preisgünstige, hochgenaue Maschine mit der richtigen Kapazität anbieten konnte. LK Metrology hat uns auch angeboten, eine neue Steuerungssoftware für unser Mitutoyo BN710 KMG nachzurüsten, da wir zwei Messgeräte benötigen, um unseren steigenden Produktionsdurchsatz zu bewältigen.

"Ein weiterer Punkt, der für LK sprach, war, dass seine KMGs in Timken-Werken in anderen Teilen der Welt installiert sind, auch in den USA, so dass der Lieferant keine unbekannte Größe war. Theoretisch wäre es möglich, die Programme international auszutauschen, aber in der Praxis ist dies unwahrscheinlich, da die meisten unserer anderen Standorte Massenproduktionsumgebungen sind, während wir uns auf die Herstellung kleiner Mengen von technischen Lagern unter 10 Stück spezialisiert haben.

Ein typischer Qualitätsbericht, der automatisch in LK CAMIO 2021 nach der Inspektion eines Timken-Lagers erstellt wird

Er erklärte weiter, dass LK auch neue Technologie in Form eines motorisierten Dreh-Kipp-Kopfes PH10MQ von Renishaw und eines Scanning-Tasters SP25M mit austauschbaren Tastern geliefert hat. Zusammen sind sie in der Lage, wie bisher Messungen an wichtigen diskreten Punkten vorzunehmen oder große Bereiche sehr schnell zu scannen. So kann das System beispielsweise einen Kreis mit 1,2 m/min abtasten und dabei bis zu 1.000 Messpunkte pro Sekunde erfassen. Ein zusätzlicher Vorteil des SP25M Messtasters ist die Möglichkeit, mit Tastereinsatzlängen von bis zu 400 mm genau zu messen, wodurch auch schwierige Bereiche eines Bauteils erreicht werden können, während die Tastereinsatzlänge bei herkömmlichen Messtastern von Renishaw auf 100 mm begrenzt ist.

Der Wechsel der Funktionalität vom schaltenden Antasten zum Scannen ist vollständig programmierbar. Bei den Timken-Zyklen ist die Aufteilung zwischen den beiden Betriebsarten etwa 50:50. Sie werden vom SP25M-Messtaster ausgeführt, da zwei Sensoren in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind, so dass kein Tasterwechsel erforderlich ist. Die Fülle der gewonnenen Daten liefert einen sehr genauen Bericht über Abweichungen in Größe, Position, Profil und Form, die die Lagerleistung beeinträchtigen können. Die Prüfung mit höherer Geschwindigkeit ermöglicht es der Messtechnik auch, zeitnahes Feedback für die Anpassung von Produktionsprozessen zu geben.

Innerhalb von zehn Tagen nach der Installation des neuen KMG in Dudley und der gleichzeitigen Aufrüstung der kleineren Maschine hatten zwei der sechs Timken-Inspektoren bereits eine Schulung durch LK Metrology-Ingenieure absolviert und prüften Lager auf beiden KMGs. Die neueste Version der Software CAMIO 2021 von LK hat den Vorteil, dass sie die Produktivität der Inspektion erhöht, die Qualität der erfassten Daten verbessert und einen besseren Einblick in die zu messenden Komponenten ermöglicht. Neue Prüfprogramme werden schnell erstellt, indem automatisch erkannt wird, welche Flächen des CAD-Modells für die Messung eines Merkmals verwendet werden sollen. Auch der Programmier-Workflow wurde verbessert, indem die erweiterte Picking-Funktion auf Berührungspunkte und Scanpfade auf einem CAD-Modell ausgedehnt wurde und die Auswahl bereits gemessener Merkmale anzeigt.

Über The Timken Company

The Timken Company (NYSE: TKR) entwickelt ein wachsendes Portfolio an technischen Lagern und Kraftübertragungsprodukten. Mit mehr als einem Jahrhundert an Wissen und Innovation verbessert das Unternehmen kontinuierlich die Zuverlässigkeit und Effizienz von Maschinen und Anlagen, um die Welt voranzubringen. Timken erzielte im Jahr 2020 einen Umsatz von 3,5 Milliarden US-Dollar und beschäftigt weltweit mehr als 17.000 Mitarbeiter in 42 Ländern. Timken wird von Newsweek als eines der verantwortungsvollsten Unternehmen Amerikas, von Ethisphere als eines der ethischsten Unternehmen der Welt® und von Forbes als einer der besten Arbeitgeber Amerikas ausgezeichnet.

Quelle: Bearing News