Grate und Porosität sind Faktoren, die bei der Bearbeitung von Industriekomponenten maßgeblich die Produktqualität beeinträchtigen. Diese Fehler müssen durch eine Prüfung erkannt werden, um sicherzustellen, dass dem Kunden keine fehlerhaften Produkte geliefert werden.
Trotz der Bemühungen, um Grate und andere Fehler während der Konstruktions- und Fertigungsphase zu reduzieren, ist es nach wie vor schwierig, das Auftreten von Fehlern vollständig zu vermeiden. Daher wird eine Prüfung durchgeführt, um selbst den kleinsten Fehler zu erkennen, was ein wichtiger Prozess zur Sicherstellung der Produktqualität ist.
In diesem Blogartikel werden Sichtprüfmethoden zur Fehlererkennung bei Komponenten vorgestellt. Dabei gehen wir näher auf die Prüfung mit einem Endoskop ein und zeigen, wie diese mit den neuesten Technologien und Verfahren optimiert werden kann.
Häufige Sichtprüfmethoden zur Fehlererkennung bei Komponenten
Die folgenden Prüfungen werden allgemein zur Fehlererkennung während der Herstellung von Bauteilen eingesetzt. Vorteile und Einschränkungen:
1. Direkte Prüfung mit dem bloßen Auge
Bei dieser Prüfmethode wird die Oberfläche eines Teils direkt mit dem bloßen Auge untersucht. Da ein geschulter Prüfer basierend auf seinen Kenntnissen eine Beurteilung von Fehlern vornimmt, ist dies eine flexible Methode, um eine Vielzahl von Proben zu prüfen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass – anders als bei der Installation spezieller Geräte – keine Anschaffungskosten anfallen. Die einzigen Kosten entstehen durch die Arbeitsstunden.
Der Nachteil besteht darin, dass es aufgrund von Abweichungen bei der Beurteilung, je nachdem was als fehlerfrei oder fehlerhaft angesehen wird, schwierig ist, eine konstante Prüfqualität aufrechtzuerhalten. Prüfer verfügen über unterschiedliche Qualifikationsniveaus, die sich auf die Beurteilung auswirken. Eine weitere große Einschränkung ist, dass eine Prüfung in Bereichen mit schlechter Sicht, wie zum Beispiel im Inneren von Komponenten, unmöglich ist.
2. Prüfung eines Flugzeugs mit industrietauglichen Mikroskopen
Die Prüfung mit einem Industriemikroskop ist eine hervorragende Möglichkeit, winzig kleine Fehler, die mit dem bloßen Auge nicht erkennbar sind, zerstörungsfrei zu erkennen. Gepaart mit Kameras und Bildanalyse-Software können mit Industriemikroskopen Fehler erkannt sowie Analysen und Überprüfungen durchgeführt werden.
Eine Einschränkung besteht darin, dass ein Mikroskoptisch in manchen Fällen nicht groß genug für die Probe ist, sodass die Probe bearbeitet werden muss, um auf den Tisch zu passen. Bei der manuellen Sichtprüfung mit einem Mikroskop können ähnliche Probleme mit der Qualitätskonstanz auftreten wie bei der direkten Prüfung mit dem bloßen Auge, da die Bewertung von den Kenntnissen des Prüfers abhängt. Mikroskope mit anwendungsspezifischen Tischen und intuitiven Software-Workflows können diese Herausforderungen unterstützen.
3. Automatisierte Prüfung mit Kameras
Bei dieser Prüfung werden die Proben mit einer Kamera erfasst und durch Bildverarbeitung und -analyse werden die Fehler festgestellt. Im Gegensatz zur Prüfung durch einen Prüfer minimiert die Automatisierung menschliche Fehler. Dies kann die Prüfqualität verbessern. Zudem verbessert die Automatisierung den Durchsatz, was die Produktivität steigern kann.
Der Nachteil: Die Geräte sind teuer und erfordern einen gewissen Wartungsaufwand, was die Einführung erschwert.
4. Prüfung mit Endoskopen
Die bisher genannten Prüfverfahren dienen überwiegend der Sichtprüfung. Daher sind sie möglicherweise für die Prüfung von tiefer liegenden Bereichen, wie z. B. im Inneren eines Objekts, ungeeignet. Hier kommt die Sichtprüfung mit einem Endoskop ins Spiel. Ein Endoskop ist ein optisches Werkzeug, das in Bereiche eingeführt wird, um ein Bild des Zielobjekts in Echtzeit zu übertragen.
Ein wesentlicher Vorteil der Prüfung mit einem Endoskop besteht darin, dass eine zerstörungsfreie Untersuchung unzugänglicher und schwer zugänglicher Stellen ermöglicht wird. Bediener mit und ohne Erfahrung können eine Betrachtung mit einem Endoskop durchführen. Zudem sind die Kosten für die Wartung der Endoskopausrüstung bei richtiger Pflege minimal, sodass die Einführung und Inbetriebnahme relativ einfach sind.
Für eine ausreichende Prüfqualität muss allerdings die Auswahl des für die Prüfaufgabe optimalen Endoskops erfolgen.
4 Aspekte, die bei der Auswahl des richtigen Endoskops zur Fehlererkennung berücksichtigt werden sollten
Die Sichtprüfung mit einem Endoskop ist eine hervorragende Methode zur Untersuchung des Inneren von Objekten. Um die volle Leistungsfähigkeit zu nutzen, achten Sie darauf, das passende Endoskop für die Probe auszuwählen. Die Dimensionen und Länge des Endoskops müssen zwar angemessen sein, jedoch können in bestimmten Fällen diese Kriterien nicht allein ausreichen, um das Objekt wie erwartet zu prüfen.
Im Folgenden werden 4 unerlässliche Features genannt, die berücksichtigt werden sollten:
1. Einführleistung
Die Einführleistung gibt an, wie einfach es ist, das Industrie-Endoskop zur untersuchenden Stelle zu navigieren. Um die Einführleistung zu bestimmen, muss eine Kombination mehrerer Faktoren umfassend eingeschätzt werden: das distale Ende, die Abwinklungseinheit und das Einführungsteil. Im Folgenden erfahren Sie mehr über die einzelnen Punkte.
2. Länge des distalen Endes
Aufgrund der Konstruktion des Endoskops ist eine Abwinklung des distalen Endes nicht möglich. Wenn es zu lang ist, kann es an der Untersuchungsstelle hängen bleiben, was die Bedienbarkeit beeinträchtigt. Wählen Sie ein Endoskop mit kürzerem distalen Ende, um die Einführleistung zu verbessern.
3. Steifheit des Einführungsteils
Die Steifheit ist ein weiterer zu bewertender Faktor. Wenn der Ansatz des Einführungsteils zu weich ist, kann die Kraft beim Einführen nicht richtig übertragen werden, sodass es schwierig ist, die erforderliche Tiefe zu erreichen.
Ist das Einführungsteil zu hart, bleibt er häufig stecken. Die Einführleistung verbessert sich, wenn das Einführungsteil am Ansatz härter und an der Spitze weicher ist. Ungeeigneter ist es, wenn das Einführungsteil von der Spitze bis zum Ansatz hart ist.
Zusammenfassend ist zu sagen, dass ein Endoskop mit einem kurzen distalen Ende, einer kurzen Abwinklungseinheit und einem mäßig steifen Einführungsteil ausgewählt werden sollte, um die Einführleistung zu verbessern.
4. Beobachtungsleistung
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Endoskopleistung ist die Beobachtungsleistung. Damit ist die Leistungsfähigkeit der Linse gemeint, wie etwa Bildtiefe und Bildwinkel.
Die Bildtiefe einer Linse hängt von ihrer Brennweite ab. Wie der Name schon sagt, ist eine Weitwinkellinse eine Linse, die auf den Teil fokussiert, der weit vom Objektiv entfernt ist. Im Gegensatz dazu ist eine Nahfokuslinse eine Linse, die auf das Teil fokussiert, das sich in der Nähe der Linse befindet. Für eine einwandfreie Beobachtung müssen Zielobjekt und Beobachtungstiefe übereinstimmen. Andernfalls wird das Objekt unscharf.
Auch der Bildwinkel der Linse ist wichtig. Verwenden Sie je nach Zielobjekt Weitwinkel- und Fernfokuslinsen. Weitwinkellinsen haben ein weites Sichtfeld. Sie eignen sich für die gleichzeitige Beobachtung mehrerer defekter Bereiche bei gleichzeitiger Betrachtung der gesamten Probe. Weitfokuslinsen können das Objekt für eine detailliertere Untersuchung vergrößern.
Video-Endoskopbilder eines Rohrs mit einem (links) engeren Betrachtungswinkel von 40° und (rechts) weiteren Betrachtungswinkel von 120° mit Fernfokus. Die Bilder wurden aus der gleichen Entfernung aufgenommen.
Einfach ausgedrückt: Wählen Sie die Beobachtungstiefe und den Blickwinkel je nach Zielobjekt, um die Prüfqualität zu verbessern.
Wann ist eine Endoskopprüfung zur Fehlererkennung sinnvoll?
Mit einer Endoskopprüfung lassen sich in der Regel Fehler in Bereichen erkennen, die optisch nicht erkennbar sind. Beispielsweise treten Risse und andere Gussfehler innerhalb der komplexen Struktur von Gussteilen, wie etwa Druckgussteilen, auf. Hierfür bietet sich die Endoskopprüfung an, mit der Fehler zerstörungsfrei erkannt werden können.
Rückstände im Gussteil. Mit einem industriellen Videoendoskop aufgenommenes Bild.
Endoskope werden auch häufig verwendet, um Grate zu erkennen, die an den Verbindungsstellen von Hydraulikteilen in Autos und anderen Fahrzeugen auftreten. Der Platz an der Schnittstelle dieser Teile ist eng und die Beobachtungsdistanz kurz. Daher ist es wichtig, eine Linse mit einer Beobachtungsleistung je nach Anwendung auszuwählen.
Herausforderungen und Möglichkeiten bei der Endoskopprüfung
Wie beschrieben, ist die Prüfung mit einem Endoskop eine nützliche zerstörungsfreie Methode zur Feststellung von Fehlern an Proben. Da es sich jedoch um eine von Bedienern durchgeführte Prüfung handelt, besteht das Risiko menschlicher Fehler, wie z. B. Abweichungen und Vergessen. Eine weitere Herausforderung betrifft den Zeitaufwand, der zur Erkennung von Fehlern benötigt wird und was von der Qualifikation des Prüfers abhängt.
In den letzten Jahren hat sich eine Methode entwickelt, die künstliche Intelligenz (KI) einsetzt, um festzustellen, ob ein Produkt akzeptabel ist oder nicht. Bei dieser Methode, die als KI-Prüfung bezeichnet wird, werden vorab viele Bilder fehlerhafter Produkte eingespeist, sodass die KI die Merkmale der Mängel selbstständig erlernen kann, wie ein erfahrener Prüfer Fehler bewertet und Mängel erkennen kann.
Ein wesentlicher Vorteil der KI-Prüfung besteht darin, dass Vergessen und Abweichungen nicht auftreten, was bei manuellen, von Bedienern durchgeführten Prüfungen ein Problem darstellt. Darüber hinaus ermöglicht sie eine Echtzeitdiagnose. Die Nutzung neuer Technologien zur Sichtprüfung, wie KI, kann dazu beitragen, den Prozess der Fehlererkennung weiter zu optimieren.
Wichtige Erkenntnisse über die Sichtprüfung zur Fehlerprüfung von Komponenten
Um eine bessere Produktqualität zu erreichen, ist ein vielseitiger Ansatz erforderlich, der neben den traditionellen Prüfmethoden auch technologische Fortschritte einbezieht. Durch ein umfassendes Verständnis der verfügbaren Sichtprüfmethoden und die Verpflichtung zur kontinuierlichen Verbesserung können Unternehmen eigene Qualitätskontrollmechanismen stärken und die Standards für eine hervorragende Produktlieferung gewährleisten.
Ähnliche Inhalte
Prüfung verschiedener Schläuche von innen mit Videoskopen
Prüfung von maschinell bearbeiteten Löchern in Fahrzeug-Kraftstoff-Einspritzventilen
