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Closed Loop of Advanced Technologies

: Haidlmair


Advanced Technologies werden bei Haidlmair ganz besonders gelebt: Mit einer eigenen Business-Unit unter diesem Namen setzt der oberösterreichische Hersteller von Spritzgusswerkzeugen ein Ausrufezeichen und deutliches Signal in Richtung Industrien und Branchen auch abseits des Werkzeugbaus. Denn mit dem gebündelten Einsatz von 3D Druck, optischer Messtechnik und Computertomographie eröffnen sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, weit über den Werkzeugbau hinaus.

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Die CT-Technologie erlaubt es, Porositäten und Lunker im Bauteil zu identifizieren.

Die CT-Technologie erlaubt es, Porositäten und Lunker im Bauteil zu identifizieren.

Kernkompetenz der Haidlmair Group ist die Herstellung von Werkzeugen für Spritzguss und Druckguss. Auch im Bereich der Additiven Fertigung und der Messtechnik verfügt der Hersteller aus Nußbach mittlerweile über viel Know-how. Da die Anforderungen an die Bauteilbeurteilung mit den modernen Fertigungstechniken ständig steigen und anspruchsvoller werden, wurde 2018 von Haidlmair der Entschluss gefasst, die Qualitätssicherung auf eine neue Ebene zu heben.

Breites AF-Anwendungsspektrum

Neben einer M2 LaserCusing-Anlage von Concept Laser für den Bereich Laserstrahlschmelzen von Metallen verfügt Haidlmair auch über eine Fortus 900 mc FDM-Maschine von Stratasys und bildet bislang mit den beiden Maschinen sowohl den Bereich Prototypenfertigung für Kunststoffteile als auch die Herstellung von Metallkomponenten für Spritzgusswerkzeuge ab, wie z. B. zur Herstellung von Einsätzen mit konturnaher Kühlung und Teile für werkzeugbaufremde Anwendungen.

Durch die Inbetriebnahme eines Computertomographen kann nun vom Teilescan über die Flächenrückführung bis zur Validierung eines additiv hergestellten Teils und dessen Nachbearbeitung inklusive der erforderlichen Qualitätssicherung alles aus einer Hand angeboten werden.

Außerdem lassen sich aus den CT-Daten auf einfache Weise Modell-Dateien herausschreiben, die direkt wieder in den additiven Fertigungsmaschinen verarbeitet werden können, um beispielsweise Originalteile eins zu eins nachzudrucken bzw. digitale Zwillinge zu liefern. Somit öffnen sich über diese Schiene
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Auch Maßabweichungen des gescannten Teils können ermittelt und dargestellt werden.

Auch Maßabweichungen des gescannten Teils können ermittelt und dargestellt...

für Haidlmair völlig neue Geschäftsfelder im Bereich Reverse Engineering, Ersatzteilbewirtschaftung und Reproduktion, sei es das Kopieren archäologischer Artefakte für Ausstellungszwecke oder die Reproduktion von Teilen, wie zum Beispiel für die Restaurierung von Oldtimer-Fahrzeugen.

Softwareseitig stehen dafür Atos Professional, Geomagic Wrap, Freeform von 3D Systems und Catia von Dassault Systèmes, sowie das bei Haidlmair in der Entwicklung eingesetzte Siemens NX zur Verfügung. „Eine durchgängige Lösung auch auf der Softwareseite ist aus unserer Sicht wesentlicher Bestandteil des Gesamtkonzeptes. Nur wenn man die Daten, die entweder per Scan oder Konstruktion generiert werden, durchgehend im Gesamtprozess mitführen kann, ist man in der Lage, erforderliche Änderungen zeitnah und damit effizient durchführen zu können. Das reicht eben auch bis in den Vergleich des Fertigungsergebnisses mit der Zielgeometrie“, fügt Thomas Großauer, Verantwortlicher für Qualitätssicherung bei Haidlmair, hinzu.

Hochpräzise Messtechnik

Mit dem ATOS III TS, ein hochauflösender, optischer Digitalisierer können bei Haidlmair Oberflächenmessungen im Messbereich von 40 mm bis zu 10 m durchgeführt werden. Er liefert schnell und präzise dreidimensionale Messdaten zur Optimierung von Konstruktionsgestaltungen und verbessert damit industrielle Fertigungsabläufe. Die spezielle Kamera ist in schwierigen Umgebungsbedingungen
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Unterschiedliche Werkstoffdichten werden in verschiedenen Grautönen dargestellt.

Unterschiedliche Werkstoffdichten werden in verschiedenen Grautönen dargestellt.

flexibel einsetzbar, problemlos transportfähig und macht so die Messung von Bauteilen wie Bleche, Werkzeuge und Formen, Turbinenschaufeln, Prototypen, Spritz- und Druckgussteile möglich.

Weiters steht Haidlmair ein Alicona Infinite Focus für hochgenaues, schnelles und universelles optisches 3D-Oberflächenmessen für Form und Rauheit mit einer Messgenauigkeit von bis zu 80 nm zur Verfügung. Die stabile Technologie ermöglicht die Messung auch auf großen, schweren Bauteilen. Das Spektrum von messbaren Oberflächen und Materialien ist nahezu unbegrenzt.

Mittels Durchblick zum Weitblick

Wesentliches Kernstück der Business Unit Advanced Technologies ist der seit Mai 2018 in Betrieb befindliche Computertomograph CT.Modular von Yxlon. Aus der Medizin nicht mehr wegzudenken, ist der Einsatz von leistungsfähigen Computertomographen für industrielle Zwecke in Österreich ein Novum. Mit alleiniger taktiler und optischer Messtechnik sind schnell die Grenzen der Machbarkeit erreicht. Erstmusterprüfungen nach Zeichnung erfordern mit herkömmlicher Messtechnik mehrere Aufspannungen/ Ausrichtungen und zum Teil viele Arbeitsschritte und tagelangen Aufwand. Dies steht im Widerspruch zu dem Wunsch, mit geringem Messaufwand schnelle, aber dennoch fundierte Aussagen über die Qualität eines Bauteils treffen zu können. Außerdem erlauben taktile Messergebnisse keine hochgenaue Flächenapproximation bei einer nachgeschalteten Flächenrückführung zur Werkzeugkorrektur. Eine ganzheitlichere Lösung bietet hier die CT – Technologie. Mittels CT-Scan sind auch Merkmale, die weder taktil noch optisch ermittelt werden können, zerstörungsfrei messbar.
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Der Yxlon CT.Modular vereint zwei unterschiedliche Strahlquellen mit den zugehörigen Scaneinheiten für höchste Messpräzision.

Der Yxlon CT.Modular vereint zwei unterschiedliche Strahlquellen mit den zugehörigen...

Auch das Scannen eingeschlossener Teile ist so möglich und der Bauteil wird komplett vermessen, ohne die Ausrichtung verändern zu müssen.

Dabei durchläuft das Prüfobjekt während des Scans eine 360 Grad Drehung. Die erzeugten Bilder (2D-Röntgenbilder) werden mithilfe von Rekonstruktionsalgorithmen zu einzelnen Schichten rekonstruiert, die übereinandergelegt ein dreidimensionales Bild ergeben, wobei jedem Raumpunkt je nach Materialdichte ein definierter Grauwert zugeordnet wird.

Flexibilität bei hoher Präzision

Die technischen Eigenschaften des CT.Modular ermöglichen es, ein besonders breites Spektrum zu prüfen. So können kleine, etwa elektromechanische, Komponenten aber auch voluminöse Teile, wie die von Haidlmair Werkzeugen gefertigten Komponenten für Großraum-Mülltonnen, vermessen werden. Zwei unterschiedliche Strahlungsquellen und zwei Detektoren (Flachbild- und Zeilendetektor) gewährleisten hervorragende Durchstrahlung bzw. höchste Auflösung bis hinunter zu einer Voxelgröße von 820 nm.

Die anfallenden Daten lassen sich vielseitig auswerten und erlauben es erforderliche Änderungen zeitnah und damit effizient durchführen zu können: Defekte im Bauteil (Poren und Lunker) können qualitativ und quantitativ erfasst und bewertet werden, im Zuge von Soll-Ist Vergleichen kann der Kunde auf einen Blick erheblich Abweichungen zu seinen CAD-Solldaten erkennen und eine diesbezügliche Bewertung
des Bauteils durchführen. Und nur wenige Produkte für Reverse Engineering, die derzeit am Markt sind, realisieren eine so hohe Flächenapproximation wie der CT-Scan.

Erweitertes Leistungsspektrum

„Haidlmair verbindet mit der neuen Abteilung Advanced Technologies das Werkzeugbau Know-how mit den Technologien Computertomographie, 3D-Druck und modernsten Messtechniken. Diese Konstellation ist in Österreich eine Besonderheit, die es uns erlaubt, ein breiteres Leistungsfeld abzudecken als nur Werkzeugbau. Diese Infrastruktur aus Spitzentechnik und Know-how stellen wir auch als Dienstleistung zur Verfügung. Und dieses Angebot hat Potential – für vieles und viele, auch über technische Anwendungen hinaus“, fasst Gregor Wanson, der für den Bereich Advanced Technologies verantwortlich ist, abschließend zusammen.

Die CT-Technologie erlaubt es, Porositäten und Lunker im Bauteil zu identifizieren.
Auch Maßabweichungen des gescannten Teils können ermittelt und dargestellt werden.
Unterschiedliche Werkstoffdichten werden in verschiedenen Grautönen dargestellt.
Der Yxlon CT.Modular vereint zwei unterschiedliche Strahlquellen mit den zugehörigen Scaneinheiten für höchste Messpräzision.
Der ATOS III TS ist ein hochauflösender, optischer Digitalisierer für Oberflächenmessungen in einem Messbereich von 40 mm bis zu 10 m.
Die Messergebnisse der grafischen Messsysteme bei Haidlmair ermöglichen einen Soll-Ist-Vergleich mit CAD-Daten.


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Dienstleistungen

Im Gespräch

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Trumpf zählt zu den Maschinenpionieren im Bereich der Metall-Additiven Fertigung. Nach einem starken Einstieg im Jahr 2003 hat sich das Unternehmen aus dem Bereich zurückgezogen, um etwa zehn Jahre später ein umso fulminanteres Comeback zu feiern. Nach wie vor zählt der Maschinenbauer aus Ditzingen (D) zu den technologischen Vorreitern. Dr. Thomas Fehn, General Manager Trumpf Additive Manufacturing, schildert, wie Trumpf den Markt um die Additive Fertigung einschätzt. Das Interview führte: Georg Schöpf, x-technik
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