Queen's Award for Enterprise

Gussproduktvalidierung

Einführung neuer Produkte – Prozessmanagement

Grainger & Worrall hat haben einen umfassenden Prozess entwickelt, um das Programmrisiko zu steuern und Projekte rechtzeitig und innerhalb des Etats zu liefern.

Wir freuen uns dar auf, die Einzelheiten unseres Konzepts mit Ihnen zu besprechen. Wir möchten Ihnen versichern, dass dieser robuste Prozess zur Einführung neuer Produkte zusammen mit einer stabilen Business-Plattform sowie der Bereitstellung von Ressourcen im Zentrum unseres Qualitätsangebots steht.

Materialanalysespektrometer

Alle bei Grainger & Worrall produzierten Gussteile werden von der vollständigen Nachvollziehbarkeit der Prozessvariablen begleitet.
Mithilfe unserer Laserspektrometrieanlagen führen wir chemische und Zusammensetzungsanalysen von Formsand und Metallen durch.

Diese Spektralanalyse der Schmerze wird während des gesamten Produktionsverfahrens vorgenommen, um zu gewährleisten, dass die chemische Zusammensetzung des Gussmaterials korrekt ist. Die Ergebnisse dieser Aktivität bilden die Grundlage der physikalischen, mechanischen und chemischen Analyse Ihres Produkts, damit Sie sich auf die letztendlichen mechanischen Eigenschaften des fertigen Designs verlassen können.

Computertomographiesysteme | Yxlon Industrieröntgenanlage

Grainger & Worrall setzt Computertomographie bei der Validierung und Qualitätssicherung der Gussteilintegrität ein, um ein dreidimensionales Modell der Gussteilkomponente zu erzeugen, das anschließend auf die CAD-Daten des Kunden abgestimmt wird.

Ein Oberflächenvergleich der Gussteile ermöglicht die Abweichungsanalyse. CT (Computertomographie)-Scanning stellt außerdem einen sehr detaillierten Röntgendatensatz für die anfängliche Materialintegritätsanalyse bereit.

Die CT-Abteilung verwendet rund um die Uhr zwei Industrieröntgenmaschinen von Yxlon, um die Integrität Ihrer komplexen Gussaluminiumkomponenten zu garantieren.

Die Anlage kann zum Scannen eines breiten Spektrums von Materialien und Tiefen benutzt werden. Zum Beispiel:

Aluminium bis zu 250mm

Eisen bis zu 80mm

Kunststoff über 250mm

Holz über 250mm

Kohlefaser über 250mm

Quarzsandkerne über 250mm

Die Abmessung in (mm) bezieht sich auf die maximale Materialdicke, die die Röntgenstrahlen in horizontaler Richtung durchdringen müssen.

Grainger & Worrall ist in der Lage, durch die Anwendung dieser Technologie Reverse Engineering an einem Teil durchzuführen, für das keine gebrauchsfähigen Werkzeuge mehr verfügbar sind. Durch die Produktion eines integralen Volumenmodells können wir entweder einen Rapid Prototype oder neue herkömmliche Werkzeuge zur Herstellung eines Ersatzteiles produzieren.

Grainger & Worrall hat beinahe 1 Million £ in mehrere CT-Anlagen investiert und ist der einzige britische Gussteilhersteller mit dieser Technologie. Zusätzlich zu anderen Techniken wie Film- oder Echtzeit-Röntgenaufnahmen bietet Computertomographie genaue 3D-Messungen mit einer Auflösung von 0,2 mm entweder zur Visualisierung von Mängeln oder Verifizierung der Formgenauigkeit. Die Blasen zum Beispiel, die aufgrund ihrer oxidbildenden Bewegung durch das erstarrende Material so schädlich für die Ermüdungslebensdauer sind, können jetzt mit beispielloser Genauigkeit festgestellt werden. Sogar beginnende Risse und interne Oberflächenmängel sind mit einer nicht zerstörenden Methode messbar, um die Qualitätssicherung zu bestätigen. Es liegt uns fern, uns bei der Qualitätsprüfung allein auf CT zu verlassen. Die Transparenz, die die CT bietet, spornt die Notwendigkeit für beständige Verbesserung von Konstruktion und Prozess an.

Echtzeit-Röntgenaufnahmen

Echtzeit-Röntgenaufnahmen sorgen für hochaufgelöste nicht zerstörende Prüfung der Gussteilintegrität. Zusätzliche Verarbeitung wird einschließlich von Ultraschall-, Farbeindringprüfungs- und MPI-Techniken bereitstellt, die ein umfassendes Spektrum an Prüfmethoden bieten.

Optisches GOM-Scanning

Bei der optischen Geometriemessung von Grainger & Worrall werden eine Reihe von Weißlicht-Scans eingesetzt, um die Außenprofile abzubilden, die anschließend zur Erzeugung eines dreidimensionalen CAD-Modells angeordnet werden. Für Innenprofile muss ein Gussteil mit den Innenquerschnittscans aufgeteilt und anschließend dem Außenprofil überlagert werden, um ein vollständiges Modell zu erzeugen. Eisengussteile müssen zur Erzeugung von Innenprofilen zerschnitten werden, da CT-Scanning aufgrund der Dichte des Eisens meist nicht funktioniert.

Die gescannten Bilder der Gussteile werden dann in ein Volumenmodell konvertiert, das mit CAD/CAM kompatibel ist.

Der Prozess der Konvertierung einer Rohdaten-Datei in ein Volumenmodell wird Polygonisierung genannt. Polygone werden in der Computergraphik eingesetzt, um Bilder zu erzeugen, die dreidimensional sind und aus einer großen Serie flacher, verbundener Flächen bestehen. Nach der Konvertierung wird die Dateigröße auf eine überschaubare Größe reduziert und das Modell kann für zukünftige Designzwecke modifiziert werden.

Das jetzt polygonisierte Modell repräsentiert das gescannte Teil im Gusszustand.

Die Oberfläche des Modells muss daher als ein Modell mit glatter Oberfläche zum einfacheren Gießen und zur Überprüfung der Formgenauigkeit neu gezeichnet werden.

Auf dem Modellprofil werden Oberflächenreferenzpunkte platziert und verwendet, um glatte, kontinuierliche Oberflächen und Radien neu zu zeichnen. Die neuen Oberflächen werden verbunden, um ein 3D-Modell zu erzeugen, das mit CAM-Software kompatibel ist.

Koordinatenmessmaschinen (CMM)

Internes optisches Laserscannen und Computertomographie ermöglichen G&W eine schnelle und genaue Messung von Gussteilen.

Zur Ergänzung dieser computerbasierten Technologien werden CMM und gegebenenfalls herkömmliches Anreißen eingesetzt.

Dichtheitsprüfung

Die Gussteilintegrität wird außerdem mit entweder unser Druckabfallprüfungs- oder Wassertestanlage kontrolliert und ist in der technischen Vereinbarung definiert.

Unser Validierungsteam hat die Herausforderung zur Aufgabe, ein vielfältiges Spektrum von Gussteilen zu prüfen. Dabei werden die Größe des Bauteils und die Oberflächenbearbeitung berücksichtigt, um die am besten geeignete Methode anzuwenden. Bei vielen Dichtheitsprüfungen werden aufgrund hoher Stückzahlen automatische Anlagen eingesetzt. Dieser Luxus hat in der Prototypumgebung jedoch keine Bedeutung.

Gussteile werden mithilfe maßgeschneiderter Prüfvorrichtungen auf Kundenanforderungen und anhand verschiedener Spezifikationen geprüft, die in den letzten Jahren viel strenger geworden sind. Diese sind direkt von dem Fluid abhängig, das das Gussteil aufnehmen soll, oder davon, ob es Vakuumanforderungen genügen muss.

Motorzylinderblöcke sind häufig die herausforderndsten Gussteilarten bei der Dichtheitsprüfung, weil sie mehrere Kanäle für Öl, Kühlmittel und Luft besitzen. Häufig hat jeder Kanal andere Undichtigkeitsraten und Prüfdrücke.

Es kann eine Vielzahl von Dichtheitsprüfmethoden eingesetzt werden, darunter Helium, Luft, Massenstrom und Druckabfall.

Zugprüfung

Zugprüfungen werden von Grainger & Worrall unternommen, um die Dehnfestigkeit, die Dehngrenze, die Zugfestigkeit, die Ausdehnung und die Brucheinschnürung für eine bestimmte Probe zu überprüfen und zu bestimmen.

Diese Zugprüfungen bestimmen die Festigkeit und Dehnbarkeit der Gussmaterialien unter einachsigen Zugspannungen. Die Ergebnisse sind bei Materialvergleichen, der Entwicklung neuer Legierungen, für die Qualitätskontrolle hilfreich.

Korrekte Ausrichtung der Teststücke, Einspannen und Flächenauswahl sind entscheidende Faktoren für den Erhalt gültiger Prüfungsergebnisse.
Biegemomente oder seitliche Belastung werden vermieden, wir passen Konstruktions- und Fertigungsvorrichtungen an, um wiederholbare Ergebnisse bereitzustellen.

Prozessqualitätssystem

Grainger & Worrall liefert Produkte und Fachkenntnis in alle Welt. Die belieferten Märkte reichen von Formel 1, Raumfahrt und Bauwesen bis zu Verteidigungsprojekten.

Unsere Herausforderung besteht darin, unseren Kunden Qualitätssysteme und -werkzeuge zu liefern, die auf ihre Umgebungen zugeschnitten sind.

Die Hauptstütze des Verfahrens besteht aus einem Projektmanagementsystem, das die Team- und individuelle Zuständigkeit mit dem Ziel der Lieferung vortrefflicher Produkte, Prozesse und zeitlicher Fristen fördert.

Grainger & Worrall hat folgende Akkreditierungen:

ISO 9001:2008 – ISO 14001:2004 – RR 9000 (Raumfahrt)