Unsere Prüfsysteme für Funktionen und
Produktmerkmale entwickeln wir im
Kundenauftrag für besondere
Anforderungen in der Funktionsprüfung eines Produkts oder zur Ermittlung und Prüfung spezifischer
Produktmerkmale. Dazu verfügen wir über mechatronisches Wissen, Kreativität und eine systematische,
strukturierte Arbeitsmethodik.
Ergänzend dazu verfolgen wir die Entwicklung
und Herstellung von mechatronischen Komponenten für
Prüfsysteme. Dazu gehören beispielsweise Sensoren und Aktoren oder Antriebe und Messsysteme, die in vielen
Prüfmethoden Einsatz finden und jeweils anwendungsbezogen auszulegen sind. Hier unterstützten wir Sie gern.
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Prüfsysteme für Funktionen und Produktmerkmale
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Zwei Anwendungsbeispiele für Prüfsysteme sind im Folgenden exemplarisch
dargestellt:
Prüfsysteme zur Beurteilung von Wälzlagern
Unsere Wälzlager-Prüfsysteme dienen zur Prüfung von spezifischen Eigenschaften von Wälzlagern. Wichtige
Kundenanforderungen sind die erreichbare Lebensdauer der Wälzlager unter vorgegebenen Lastprofilen und
die Funktionsfähigkeit der Dichtungen von abgedichteten Lagern unter widrigen Einsatzbedingungen. Vor
allem, wenn mit dem Produkt keine Felderfahrung besteht, besteht der Kunde häufig auf einen Nachweis der
relevanten Produktmerkmale vor einer Serienfreigabe. Dazu werden die Wälzlager unter gemeinsam
vereinbarten, auf das Einsatzverhalten angepassten Bedingungen, getestet und soweit möglich mit
quantitativen Kennwerten überprüft. Zu diesem Zweck entwickeln wir nach der Prüfspezifikation unserer
Kunden Prüfstände, die für den spezifischen Anwendungsfall ausgelegt werden.
In unseren Prüfständen werden die Wälzlager in kontrollierten Laborversuchen unter realitätsnahen
Betriebsbedingungen geprüft. Im Rahmen der Prüfung können - je nach Prüfstandsaufbau - wichtige
Stellgrößen, wie Antriebsleistung und -drehmoment, Drehzahl, Schmierung und Verschmutzung variiert
werden. Die Stellgrößen zur Belastung der Lager werden ebenso wie Temperatur und Schwingungen
kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet.
Die dabei gewonnenen Prüfdaten werden dabei für folgende Zwecke
eingesetzt:
- Stichprobenartige Qualitätskontrolle eines Fertigungsloses hinsichtlich des Fertigungsprozesses und des eingesetzten Werkstoffes
- Gewinnung von Analysedaten zur Verbesserung und Unterstützung der Produktentwicklung
- Vergleich mit Wettbewerbsprodukten
- Validieren von Vorhersagen aus Simulationsprogrammen auf Basis neuer Prüferkenntnisse und Optimierung der Vorhersagegüte
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Erforschung des Einflusses von Schmierstoffen und Schmierbedingungen auf die Wälzlagerermüdung
- Bestätigung von neuen theoretischen Erkenntnissen hinsichtlich der Wälzlagerermüdung
Prüfsystem zur Schärfeprüfung von Mehrklingen-Rasiersystemen
Unser eigens entwickelter Razor Sharpness & Durability Tester dient zur Ermittlung der Merkmale
Schneidfähigkeit und Schneidhaltigkeit von Mehrklingen-Rasiersystemen unter realitätsnahen
Prüfbedingungen. Das patentierte Grundprinzip basiert auf einer kontinuierlichen Kraft-Weg-Messung
während der wiederholten Durchtrennung eines fadenförmigen, dem Menschenhaar ähnlichen Prüfmediums.
Während des Prüfvorgangs werden die Merkmale Schneidfähigkeit und Schneidhaltigkeit anhand der
Kraft-Weg-Messung quantifiziert und grafisch an einer Bedienerschnittstelle visualisiert.
Zur Simulation unterschiedlicher Einsatzbedingungen können entsprechende Parameter, wie die
Geschwindigkeit der Rasur, der Klingenabstand zwischen Haut und Rasierklinge, der Schnittwinkel zwischen
der Haut und der Rasierklinge sowie der Durchmesser des Prüfmediums variiert werden. Als Prüfmedium
werden homogene, synthetische Abrasivstoffe eingesetzt. Das Analogieschnittgut des menschlichen
Barthaars wurde in mehreren Versuchsreihen mit unterschiedlichen Haarersatzstoffen und Echthaar für die
Prüfmethode qualifiziert.
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Entwicklung und Herstellung mechatronischer Komponenten
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Ergänzend zu der Entwicklung von Prüfständen und -vorrichtungen entwickeln
und
fertigen wir
kundenspezifische mechatronische Sonderkomponenten. Dabei reicht der Entwicklungsumfang von der
Konstruktion mechanischer Einzelkomponenten, der Auslegung elektrischer und elektronischer
Baugruppen
bis zur Programmierung von Automatisierungsgeräten. Im Kundenauftrag finden wir anforderungsgerechte
Lösungen für Sensoren, Aktoren, Messsysteme und Antriebe.
Zwei Anwendungsbeispiele für mechatronische Komponenten sind im Folgenden exemplarisch
dargestellt:
System zur Kraftaufbringung
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Dosiereinheit für Feststoffe
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System zur Kraftaufbringung und -messung
Als Anwendungsbeispiel für eine Komponentenentwicklung ist im Folgenden ein System zur Kraftaufbringung
und -messung dargestellt, das in einem unserer Wälzlagerprüfstände zum Einsatz kommt.
Besondere Anforderung ist das definierte Aufbringen und Überwachen einer konstanten Belastung in hoher
Auflösung und über einen großen Stellbereich. Mit der entwickelten Lösung ist sowohl die Einstellung als
auch die präzise Messung im Krafthauptfluss möglich.
Dosiereinheit für Feststoffe
Als weiteres Anwendungsbeispiel für unsere mechatronischen Komponenten ist im Folgenden eine
Dosiereinheit für Feststoffe dargestellt, welches zur präzisen Dosierung von Feststoffen
unterschiedlicher Dichte eingesetzt werden kann.
Mit dieser Einheit ermöglichen wir eine genaue Zuführung und homogene Verteilung von Feststoffen in
einen Prüfaufbau zur Simulation von realen Umgebungsbedingungen.
Produktprüfungen zur Absicherung der Herstellungsqualität sind in vielen Unternehmen
in die
Produktionsprozesse
integriert. Insbesondere bei anspruchsvollen und aufwändigen Prüfungen oder bei einer fehlenden Ausstattung
zur Durchführung lagern Unternehmen Mess- und Prüfaufgaben aus. Die Ergebnisse können zur
Qualitätsabsicherung
herangezogen werden, als Eingangsgrößen für die Analyse von Abweichungsursachen dienen oder zur Produkt-
bzw.
Prozessoptimierung beitragen.
Die PWFT bietet ihren Kunden anspruchsvolle Prüfungen als Dienstleistung an. Neben der
häufig eingesetzten Erfassung geometrischer Produktmerkmale, wird die Erfassung von Produktmerkmalen
angeboten, die
an der
Nutzung orientiert sind und eine hohen Relevanz für den Anwender der Produkte haben.
Im Folgenden ist die Qualitätskontrolle
an Mehrklingen-Rasiersystemen exemplarisch dargestellt. Hierbei
kommen u.a. ein eigenentwickelter Prüfstand zur Schärfemessung und ein hochauflösendes Oberflächenmessgerät
zum
Einsatz.
Mit dieser Ausstattung bieten wir auch Auftragsmessungen
kleiner
geometrischer Größen an. Als zusätzliche
Serviceleistung bieten wir die Prüfmittelüberwachung
und Kalibrierung von Handmessmitteln an.
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Qualitätskontrolle an Mehrklingen-Rasiersystemen
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Messer oder Rasierklingen sind schneidende Werkzeuge, deren Leistungsfähigkeit für den Benutzer im
Wesentlichen
durch die Schneidfähigkeit und die Schneidhaltigkeit charakterisiert ist. Die Schneidfähigkeit
kennzeichnet
die
Schärfe der Klinge und zeigt sich für den Benutzer darin, wieviel Kraft er für einen Trennvorgang
aufwenden
muss. In vielen Fällen ist dabei weniger die Kraft auf das handbetätigte Werkzeug relevant, sondern
vielmehr
die
Auswirkung auf das Schnittgut. Beim Schneiden einer Tomate zeigt sich beispielsweise die Schärfe
dadurch,
inwieweit die Haut auf dem weichen Untergrund des stark wasserhaltigen Lebensmittels eingedrückt wird,
bevor
es
zum Schnitt kommt. Beim Rasieren spürt der Benutzer, mit wie viel Kraft das Haar aus der Haut gezogen
wird,
bevor der Trennvorgang einsetzt. Untersuchungen eines Einzelschneideneingriffs auf ein Haar oder einen
Haarersatzstoff zeigen den charakteristischen Kraftverlauf, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die
maximale
Kraft erreicht wird bevor der eigentliche Trennvorgang einsetzt. Die Schneidhaltigkeit ist
ein Wert, der den Verschleiß der Klinge ausdrückt.
Ablauf eines Schnittes mit Aufnahme eines Kraft-Weg-Verlaufes
Ziel einer Schneidenherstellung ist eine hohe initiale
Schneidfähigkeit, die möglichst lange erhalten bleibt und daher hohe Schneidhaltigkeitswerte erreicht.
Die Mitarbeiter der PWFT verfügen über umfangreiches Know-How im Bereich der Analyse
von schneidenden
Werkzeugen. In ihrer Tätigkeit für das Forschungsinstitut iWFT der RFH Köln haben sie seit mehreren
Jahren
an
anwendungsorientierten wissenschaftlichen Fragestellungen zu dieser Thematik gearbeitet und diese in der
PWFT
durch den Aufbau entsprechender Dienstleistungen fortgesetzt.
Die Qualitätskontrolle an Mehrklingen-Rasiersystemen ist eines der Angebote der PWFT.
Sie beinhaltet die
optische Vermessung der Klingen innerhalb der Cartridges mit einem auf diese Aufgabe spezialisierten
Messsystem.
Damit wird insbesondere die Position und die Winkelstellung der Einzelschneiden erfasst.
Die wichtigen technischen Merkmale der Schneidfähigkeit und Schneidhaltigkeit der Klingen werden mit
einem
eigenentwickelten Messsystem erfasst. Dazu werden Einzelklingen verwendet oder einzelne Klingen aus den
Mehrklingen-Rasiersystemen herausgelöst. Ein Schneidtest erlaubt den quantitativen Vergleich der
Klingenschärfe
und der Klingenstandzeit.
Die dabei erfassten Qualitätsmerkmale nutzen die Kunden der PWFT für eine von der
Produktionsabsicherung
unabhängige, nutzerorientierte Qualitätskontrolle. Diese ergänzt die betriebsinternen
Qualitätsabsicherungsprozesse durch eine marktnahe Qualitätsaussage auf der Basis von Stichproben aus
den
Fertigprodukten, die in den Handel versendet werden. Die Quantifizierung wichtiger technischer
Kenngrößen
aus
Geometrie und Einsatzverhalten kann darüber hinaus wichtige Impulse für die Weiterentwicklung von
Produkten
und
Prozessen geben.
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Schneidfähigkeitsprüfung an Schneidwaren
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Durch den engen Kontakt zur Schneidwarenindustrie, sowie durch umfangreiche Studien, Versuche und
Sonderentwicklungen haben wir ein breites Wissens- und Erfahrungsspektrum im Bereich der
Schneidfähigkeitsprüfung von Schneidwaren aufgebaut.
Als technische Dienstleistung führen wir Schneidfähigkeitsprüfungen an Schneidwaren durch und entwickeln
neuartige Prüfmethoden. Außerdem bieten wir maßgeschneiderte Schneidfähigkeitsprüfgeräte zur
Quantifizierung der Kennwerte Anfangsschneidfähigkeit, Schneidhaltigkeit und zur Messung des
Durchschliffes, sowie der Grat- und Kerbfreiheit von Schneidwaren.
Unsere Mess- und Prüfsysteme werden mit hochauflösenden und kalibrierten Messeinrichtungen ausgestattet.
Die erzeugten Messdaten werden grafisch visualisiert und für die weitere Bearbeitung in einer Datenbank
abgelegt. Die Systeme lassen sich im Laborumfeld aber auch in eine bestehende Fertigungszelle zur
prozessbegleitenden Qualitätsprüfung integrieren. Somit ist es möglich, bereits direkt nach der
Erzeugnis-Fertigung zerstörungsfreie Prüfungen zur Prozesssicherung durchzuführen.
Anwendungsbeispiel: Prüfsystem zur zerstörungsfreien Schneidfähigkeitsprüfung
von
Schneidwaren
Gerätebeschreibung
- Prüfgerät zur zerstörungsfreien Schneidfähigkeitsprüfung von Schneidwaren anhand von Schnittkraftmessungen.
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Qualitätskennwerte
- Anfangsschneidfähigkeit (Schärfe), Grat- und Kerbfreiheit, Durchschliff.
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Einsatzgebiete
- Einsatz im Produktionsumfeld (beispielsweise in einer Roboterzelle). Einsatz im Messlabor.
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Vorteile
- Zerstörungsfreie Komplettprüfung der Schneide, Prozesssicherheit durch In-Prozess-Messungen, Detektion von systematischen Fertigungsfehlern, kostengünstiges Prüfmedium, keine aufwändige Lagerung und Konditionierung des Prüfmediums.
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Funktionsprinzip
- Während der Schneidfähigkeitsprüfung wird ein vorgespanntes Prüfmedium entlang der Längsachse durchtrennt und die erforderliche Schnittkraft gemessen.
- Ein innovatives Spannsystem ermöglicht die Konstanthaltung der Vorspannkraft während des Schneidvorgangs.
- Es werden charakteristische Kraft-Weg- oder Kraft-Zeit-Diagramme erzeugt, die Aufschlüsse über die Qualität der Schneide zulassen.
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Auftragsmessungen kleiner geometrischer Größen
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Mit unserer Oberflächenmesstechnik können wir Topografie-, Höhenprofil- und Schichtdickenmessungen von
Mikrobauteilen oder -strukturen durchführen. Unser 3D-Profilometer arbeitet mit einem konfokalen
Punktsensor,
der das Messobjekt beleuchtet und die Intensitätsunterschiede des reflektierten Lichts erfasst und
auswertet.
Durch das kontaktlose Messverfahren können komplexe Bauteilgeometrien erfasst und in hoher lateraler
Auflösung
ausgewertet werden.
Messgerät zur Messung geometrischer Größen
Anwendungsbeispiele
Mehrklingen-Rasiersysteme und Rasierklingen
- Schrägstellung/Winkel/Position der Klingen zueinander
- Lotrechter Abstand der Klingen
- Abstand der Klingenspitzen
- Krümmung und Verkippung der Klingen
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Wendeschneidplatten
- Bearbeitungsspuren
- Verschleißarten
- Geometrie von Spanleitstufen
- Rauheiten
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Schleifpapier
- Partikelgröße
- Partikelverteilung
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Leiterplatten
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Sonstiges
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Prüfmittelüberwachung und Kalibrierservice für Handmessmittel
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Im Bereich der Mess- und Prüftechnik bieten wir die Durchführung und Organisation der
Prüfmittelüberwachung von
Mess-
und Prüfwerkzeugen an. Die Prüfmittelüberwachung ist ein fester Bestandteil der DIN/ISO 9001ff. Dabei
sind die
Mess-
und Prüfmittel eines Unternehmens in regelmäßigen Abständen zu überprüfen und bei Bedarf zu kalibrieren.
Eine
regelmäßige und standardisierte Überwachung der Mess- und Prüfmittel ist aber auch ohne die
Zertifizierung nach
DIN/ISO 9001ff sinnvoll. Sie ist erforderlich, um Ihnen die Sicherheit zu geben, dass die Messmittel
fehlerfrei
arbeiten und valide Messwerte ermitteln. Die PWFT unterstützt, in Zusammenarbeit mit JT-Technik, insbesondere
Kleinunternehmen und
Handwerksbetriebe
bei der Organisation und Durchführung der Prüfmittelüberwachung von Handmessmitteln und bietet dazu die
folgenden
Leistungen an:
- Terminliche Absprache über einen dauerhaft festgelegten Kalendertag für die Prüfmittelüberwachung durch Sie und die PWFT GmbH
- Bei Bedarf Bereitstellung von Ersatz-Prüfmitteln
- Prüfung nach Prüfvorschrift VDI/VDE/DGQ Richtlinie 2618 "Prüfmittelüberwachung"
- Verwendung von Prüfnormalen mit Kalibrierschein, rückführbar auf DKD /DAkkS Normal
-
Ausstellung eines Prüfprotokolls entsprechend der Anforderungen nach DIN EN ISO 9001 und 17025
- Anbringung einer Prüfplakette nach Ihrer Vorgabe
- Datenmanagement Ihrer Prüfmittel
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Kalibriersatz
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Bügelmessschraube
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