Protolabs erweitert seine automatisierte Qualitätssicherung um geometrische Form- und Lagetoleranzen (GD & T)

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Putzbrunn bei München, 26. Oktober 2022 – Protolabs hat sein kostenloses automatisches CTQ-Reporting (Critical to Quality) um die Funktionen geometrische Form- und Lagetoleranzen (Geometric Dimensioning and Tolerancing, kurz GD & T) für seinen On-Demand-Spritzgussservice erweitert. Dieser Prozess hat keinerlei Einfluss auf die schnellen Lieferzeiten des Unternehmens – Teile können oft schon einen Tag nach Bestellung geliefert werden.

Da der Service in das Angebot von Protolabs integriert ist, sparen sich Kunden mit Blick auf die Lieferzeiten von Teilen, bei denen die Qualitätssicherung ein wichtiger Faktor ist und auf verifizierte, kritische Merkmale geachtet werden soll, einige Tage.

Mit der Softwareplattform Protolabs 2.0 reicht der Ingenieur einfach eine Zeichnung seines Modells ein und markiert mittels roter Kreise auf seinem Entwurf bis zu fünf Merkmale, deren Abmessungen und Toleranzen kritisch sind. Auch ein blauer Kreis kann verwendet werden, um anzuzeigen, welche Merkmale zu Referenzzwecken gemessen werden sollen. Diese Merkmale sind dann nicht kritisch für die Herstellung des Teiles, müssen aber gemessen werden.

Zusätzlich zu den linearen Messungen können Konstrukteure mit GD & T auch andere wichtige Toleranzwerte eines Bauteils angeben, so etwa die Position, die Ebenheit, die Geradheit, Rundheit, Parallelität, Rechtwinkligkeit, Konzentrizität oder Zylindrizität.

Im nächsten Schritt erfolgt durch Protolabs automatisch eine Prüfung des Gesamtentwurfs sowie auch der zuvor hervorgehobenen Merkmale. Kunden erhalten im Anschluss darauf einen Prüfbericht dieser Inspektion. Zweck dieses Prüfberichts ist es hervorzuheben, ob eines der identifizierten Merkmale Probleme mit Toleranzen oder der Formbarkeit aufweist.

Sind alle gewünschten Merkmale stimmig, bearbeitet Protolabs den Auftrag so, dass die Liefertermine des Kunden eingehalten werden können. Sollte ein Problem mit dem Bauteil auftreten, wird der Kunde benachrichtigt und kann sich das Fachwissen der Protolabs-Experten zunutze machen, um erforderliche Änderungen vorzunehmen.

Nach Abschluss der Werkzeugentwicklung sowie des Spritzgussprozesses prüft Protolabs die ersten drei Werkstücke mit einer Koordinatenmessmaschine (coordinate measuring machine, CMM). Dabei werden die in der Zeichnung hervorgehobenen kritischen Merkmale gemessen und ein Bericht über die Erstmusterprüfung (First Article Inspection, FAI) erstellt.

Mit demselben CMM prüft das Unternehmen anschließend weitere 30 Teile des Auftrags, die in regelmäßigen Abständen aus dem Produktionslauf entnommen werden, um eine aussagekräftige Qualitätsuntersuchung zu erstellen.

Sam Guest, Produktmanager für Spritzguss bei Protolabs, erklärt hierzu: „Durch das Hinzufügen von GD & T-Merkmalen zu unseren qualitätskritischen Berichten können Konstrukteure genau festlegen, was für ihre Teile entscheidend ist. Diese neue Funktionalität gibt ihnen die Gewissheit, dass ihre Konstruktionsparameter frühzeitig erfüllt werden können. Und wenn dies nicht der Fall ist, haben unsere Kunden die Möglichkeit, alternative Optionen in Betracht zu ziehen und sogar vor der Fertigung mit einem Ingenieur zu sprechen. Durch die Einbeziehung von Inspektionen in den Produktionsprozess erhalten sie dann produktionsreife und qualitätsgeprüfte Teile. Dabei ist es entscheidend anzumerken, dass es im gesamten Prozess zu keinem Zeitpunkt zu Verzögerungen durch die neue Funktionalität kommt.“

Der neue Service ist als Teil des On-Demand-Fertigungsdienstes von Protolabs verfügbar. Damit können Ingenieure die komplette Entwicklung und Produktion ihrer Teile von ihrem eigenen Schreibtisch aus steuern und selbst wenn ein Entwurf geändert werden muss, müssen sie nicht auf die Rückmeldung des Zulieferers warten, sondern haben vollen Einblick in den kompletten Prozess.

Samuel Guest fügt hierbei hinzu: „Mit unserem On-Demand-Fertigungsservice liegt die gesamte Kontrolle beim Kunden. Am ehesten kann dieser Vorgang mit einer eigenen Produktionslinie verglichen werden, die vom PC des Kunden aus gesteuert wird. Läuft dabei alles reibungslos, ist eine schnelle Produktion und Lieferung gewährleistet. Und selbst, wenn es ein Problem gibt, kann dieses dank der Transparenz und Kontrolle ohne Verzögerung gelöst werden. Moderne Automatisierung ist weit mehr als Robotik. Durch ebendiese Automatisierung wird ein immenser Grad an Transparenz und Kontrolle über alle Prozesse ermöglicht. Zudem haben Kunden dadurch die Gewissheit, dass unsere Ingenieure bereitstehen, sollte zusätzliche fachliche Hilfe benötigt werden. Wir haben diesen Prozess dahingehend erweitert, dass Kunden die Lieferkette in Echtzeit im Blick haben.“

Protolabs ist der weltweit führende Digitalhersteller für kundenspezifische Prototypen und Kleinserienteile. Das technologieorientierte Unternehmen verwendet fortschrittliche Technologien für 3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzguss, um Teile innerhalb weniger Tage zu fertigen. Das Ergebnis ist eine beispiellos schnelle Markteinführung für Produktdesigner und Ingenieure weltweit.

  • Digitale 3D-CAD-Modelle werden von einem automatisierten Angebotssystem und urheberrechtlich geschützter Software in Anweisungen für Hochgeschwindigkeits-Fertigungsanlagen umgewandelt. Dabei wird ein digitaler Zwilling des gewünschten Teils erstellt. Das Resultat sind Teile, die volldigitalisiert hergestellt und innerhalb von einem bis 15 Tagen geliefert werden.<\/li><\/ul>
    • Das Unternehmen stützt sich auf drei primäre Dienstleistungen: Spritzguss, CNC-Bearbeitung und 3D-Druck (Additive Fertigung).<\/li><\/ul>
      • Die Spritzgusstechnik wird für Quick-turn-Prototypenherstellung, Bridge-Tooling und Kleinserienproduktion von bis zu 10.000 und mehr Teilen sowie für kleinere Mengen von Altteilen eingesetzt. Das Unternehmen bietet mehr als 100 Thermoplaste, Metalle und Silikone an.<\/li><\/ul>
        • Protolabs verwendet indexiertes 3- und 5-Achsen-Fräsen und Drehen zur Bearbeitung von technischem Kunststoff und Prototypen aus Metall sowie von funktionsfähigen Fertigteilen in Mengen von weniger als 200.<\/li><\/ul>
          • Bei der Additiven Fertigung werden fortschrittliche 3D-Drucktechnologien eingesetzt, die extrem genaue Prototypen mit komplexen Geometrien erstellen können. Additive Teile werden mit Stereolithographie, selektivem Lasersintern, Multi Jet Fusion, PolyJet und Direktem Metall-Lasersintern sowie in verschiedenen Kunststoffen und Metallen hergestellt.<\/li><\/ul>