Fraunhofer IPA
F-Scanner für optimierte Aluminium-Umformung
Das Umformen von Aluminiumblechen im Automobilbau ist weitaus schwieriger zu kontrollieren als das Umformen von Stahlblechen. Für die Qualität der Umformung ist die Dicke der Schmiermittelschicht auf dem Blech ein wichtiger Parameter. Das Fluoreszenz-Messsystem F-Scanner ist das einzige System, das diese Dicke in der Fertigung ortsaufgelöst misst. Gleich vier F-Scanner wurden nun an einen US-amerikanischen Automobilhersteller ausgeliefert, um dort die Qualität von Karosserieteilen zu sichern.
Geringeres Gewicht, Korrosionsbeständigkeit – eine Karosserie aus Aluminium hat erhebliche Vorteile gegenüber einer Karosserie aus Stahl. Doch bei der Umformung im Presswerk verursachen Aluminiumbleche deutlich mehr Probleme als Stahlbleche: Aluminium ist vergleichsweise spröde und die harte Oxidschicht führt zu einer stärkeren Werkzeugabnutzung. Soll die Umformung von Aluminium perfekt gelingen, müssen die dabei verwendeten Trockenschmierstoffe optimal auf der Blechoberfläche verteilt sein. Diese gewünschte Verteilung wird ein US-amerikanischer Automobilhersteller in Zukunft mithilfe des am Fraunhofer IPM entwickelten F-Scanners direkt im Presswerk kontrollieren. Gleich vier dieser Messsysteme werden in den kommenden Wochen in die Fertigungslinie integriert.
Vollflächige Messung der Schmierstoffverteilung im Produktionstakt
Je zwei der vier baugleichen F-Scanner erfassen die Schmierstoffbelegung auf jeweils einer Bleichseite über eine Breite von jeweils zwei Metern. Die Messungen erfolgen ortsaufgelöst mit Millimeter-Auflösung – und das im Produktionstakt bei einer Vorschubgeschwindigkeit von bis zu 2,5 m/s. Mit 400 Zeilen pro Sekunde rastert jeder der vier F-Scanner die Oberfläche der bis zu vier Meter breiten Bleche mit einem Laserstrahl ab und detektiert das je nach Schmierstoffbelegung unterschiedlich starke Fluoreszenzsignal. So erzeugt und verarbeitet die gesamte Messanlage 160 Mio. Datenpunkte pro Sekunde. Das Ergebnis der flächigen Fluoreszenzmessung ist eine hochaufgelöste und vollständige Karte der Schmiermittelverteilung für jedes einzelne Bauteil – und das für die Qualitätssicherung perfekt dokumentiert.
