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Automated inspection for sintered parts by non-destructive techniques for improved quality in production

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Automatisiertes Prüfen von Sinterteilen

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) hat entscheidende Bedeutung für die Fertigung von qualitativ hochwertigen Komponenten. Dabei besteht keine Notwendigkeit, die Produktion zu stoppen, oder Bauteile bei der Bewertung zu zerstören. Unternehmen, die Metallteile aus Pulver herstellen, können nun über diese bislang fehlende Möglichkeit verfügen.

Industrielle Technologien

Die Pulvermetallurgie dient der Fertigung massiver Metallteile aus Metallpulvern. Die Pulver werden in einem Presswerkzeug verdichtet und anschließend gesintert oder erhitzt, um die Teilchen zu verbinden. Das Verfahren erzeugt große Mengen komplexer Teile in endkonturnaher Form (Near-Net-Shape). Das bedeutet, dass sie fast die gewünschten Formendabmessungen haben und nur minimal nachbearbeitet werden müssen. Resultat dessen sind erhebliche Einsparungen an Zeit, Kosten und eingesetzten Materialien im Vergleich zu konventionellen Formverfahren. Derzeit erkennt man Defekte oder Fehler nur durch zerstörende Prüfung einer kleinen Anzahl von Teilen am Ende der Fertigung. Eine späte Fehlererkennung gefährdet sämtliche Vorteile sowie auch die Wettbewerbsposition zahlreicher kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU). Außerdem kann der Einbau fehlerhafter Teile in die Endprodukte erhebliche Sicherheitsrisiken nach sich ziehen. Mit zunehmendem Einsatz des Verfahrens in Industriezweigen wie der Luft- und Raumfahrt, wo Bauteile zu 100 % geprüft werden müssen, ist eine neue Prüftechnologie sehr dringend erforderlich. An dem EU-finanzierten Projekt AUTOINSPECT arbeitende Wissenschaftler entwickelten ein automatisiertes, digitales, zerstörungsfrei prüfendes In-situ-Röntgensystem. Die kostengünstige Lösung ermöglicht eine schnelle Online-Prüfung von verdichteten wie auch gesinterten Teilen. Überdies ist es gleichermaßen beim Pulverspritzgießen mit Metallpulver (Metal Injection Moulding, MIM), einer Spielart der Pulvermetallurgie ähnlich dem Kunststoffspritzgießen, anwendbar. Feldversuche haben die Möglichkeiten des AUTOINSPECT-Prototyps bestätigt und aufgezeigt, dass die Technologie einen Grad der technologischen Reife von 4 bis 6 erreicht hat. Auf Grundlage der Tests schätzt das Team, dass noch 9 bis 18 Monate weiterentwickelt werden muss, um den Kunden ein vollständig integriertes System liefern zu können. Die AUTOINSPECT-Technologie zur zerstörungsfreien In-situ-Prüfung von Pulvermetallurgie-/MIM-Teilen könnte die Qualität der zahlreichen hochgenauen Metallteile sowie die Produktivität und Rentabilität der kleinen und mittleren Unternehmen steigern. Eine Reduzierung der Materialabfälle und Senkung der Produktbeschaffungskosten wird einen zusätzlichen positiven Einfluss auf die Wettbewerbsposition der EU-Hersteller ausüben.

Schlüsselbegriffe

automatisierte Prüfung, Sinterteile, zerstörungsfreie Prüfung, Metallteile, Pulvermetallurgie

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