Bildverarbeitung

Panzerungen in Serienfahrzeugen

Geht es um Sicherheit, ist Unauffälligkeit der beste Schutz - sich allein darauf zu verlassen, eine riskante Strategie. Bei Indikar in Wilkau-Haßlau bei Zwickau stützt man Unauffälligkeit mit Panzerstahl.

Der Name ist Programm: Individual Karosseriebau. Sonderschutzfahrzeuge sind aber nur ein Bereich des sächsischen Unternehmens. Die individuelle Modifikation von Karosserien ist gefragt, auch ohne Panzerung. Kleinstserien oder Einzelstücke für Messeauftritte sind weitere Geschäftsfelder. Seit der Gründung 2003 mit 20 Mitarbeitern ist Indikar inzwischen auf 130 Mitarbeiter gewachsen. Mit dem Erfolg und steigenden Mitarbeiterzahlen haben die Karosseriebauer auch technisch aufgerüstet. Die Anforderungen werden immer vielseitiger, Ansprüche an Präzision und Qualität steigen mit der Erfahrung. Neben einer Doppelständer-Messmaschine prüfen seit einigen Jahren ein Faro Arm mit Scanner und die Software Polyworks, ob auch alles zusammen passt.
Beim Ausbau der Messtechnik war Flexibilität entscheidend. Ständig variierende Messaufgaben an einem breiten Repertoire von Teilen prägen die täglichen Anforderungen. Ein passendes Anwendungsfeld für einen Messarm mit Scanner. Für die Software bedeutete dies, dass sie sowohl taktile wie auch optische Daten innerhalb eines Projekts auswerten können muss.

Übersichtlichkeit trotz Komplexität

Ein Argument für Polyworks war nicht zuletzt die benutzerfreundliche Oberfläche, die es dem Anwender ermöglicht, Messdaten flexibel zu organisieren, beispielsweise durch die Baumansicht. „Wir haben im Prototypenbau oft den Fall, Daten vergleichen zu müsssen; gegen eine Zeichnung, gegen einen anderen Datensatz oder jemand braucht ein Abstandsmaß“, erklärt Sascha Dorst, Leiter Prototypenbau und Messtechnik. „Wie stehen diese Flächen zueinander? Das alles kann ich in der Baumansicht der Software sauber organisieren und bleibe unabhängig und flexibel, was meine einzelnen Objekte und Merkmale betrifft. Trotz wachsender Komplexität der Messaufgabe und des Projekts bleibt die Übersichtlichkeit erhalten!“
Der Einsatz der Koordinatenmesssoftware zieht sich durch den gesamten Zyklus der Produktentwicklung. In der Entwicklungsphase ist es hilfreich, zu erkennen, ob man sich auf dem richtigen Weg befindet. Messung und Auswertungen sind ein wichtiges Feedback zu den einzelnen Entwicklungsstufen, Materialeigenschaften, Bauraumanalysen etc. Bei der Bemusterung eines Prototypen wird die Frage beantwortet: Ist das Teil herstellbar, wird es den gewünschten Anforderungen gerecht? In der Serie überprüft die Software dann, ob der Herstellungsprozess steht und Toleranzen eingehalten sind.

Passt das zusammen?

3-dimensionale Daten sind in den täglichen Prozessen nicht mehr wegzudenken. Die Modifikation einer Serienkarosserie beispielsweise mit gepanzerten Türen beginnt bei Indikar mit einem virtuellen Zusammenbau. Die Gründe können sein, dass keine CAD-Daten der Karosserie verfügbar sind, sich die verstärkte Tür an einem anderen Produktionsstandort befindet oder sowohl Karosserie als auch die Tür zu modifizieren sind. Die optischen Daten beider Bauteile lassen sich in der Koordinatenmesssoftware dann virtuell zueinander ausrichten. Die Ausrichtepunkte werden an den Montagepunkten gesetzt, wie den Scharnieren und dem Schließkeil. So lässt sich vor dem eigentlichen Zusammenbau ermitteln, ob die Dichtungsanlage und die Spaltmaße etc. stimmen oder ob nachgearbeitet werden muss. Mit Hilfe optischer Daten lässt sich die Einbausituation vor der Montage simulieren.

Ist genug Platz?

Mit der Ausrichtung optischer Daten zueinander kontrolliert man im Prototypenbau auch Wandstärken nach der Warmumformung von Bauteilen. Nach dem Pressvorgang kann die Dicke des Materials variieren. Je nach Größe des Teils wird eine konventionelle, taktile Messung hier aufwendig. Scannt man jedoch beide Seiten und richtet sie in der Software zueinander aus, kann man sich die Materialstärke kompletter Bauteile anzeigen lassen. Über Schnitte lassen sich die Ausschnitte analysieren, aber auch flächenhafte Auswertungen sind möglich. Eine Falschfarbendarstellung visualisiert dabei die Abweichungen der Oberfläche entsprechend der Toleranzvorgaben. Auch Bauraumanalysen lassen sich mit Scandaten nach ähnlichem Prinzip  durchführen.
Die Vorgabe ist, dass man die Panzerung von außen nicht sehen soll. In Kombination mit der Beschussklasse ergibt sich eine Panzerstärke. Mit einem CAD ist das nicht schwierig: Man legt einen Schnitt durch den entsprechenden Bereich des Fahrzeugs und sieht, wie viel Platz ist. Liegen jedoch keine Daten vor, werden die Flächen gescannt, beispielsweise das Dach von außen und der Himmel aus dem Fahrzeuginneren, und gegeneinander ausgerichtet. Daraus ergibt sich dann die Information über den verfügbaren Raum.

Was hält das aus?

Die Stärke der Panzerung ist formal unterteilt in Widerstandsklassen oder Beschussklassen. Diese geben an, gegen welche Art von Bedrohung bzw. gegen welche Art von Munition die Fahrzeuge geschützt sind. Der Nachweis einer Beschussklasse erfolgt durch eine Zertifizierung durch das Beschussamt. Hierbei wird ein mit dem entsprechenden Material ausgestattetes Versuchsfahrzeug zerstörend geprüft.
Für die Materialentwicklung führt Indikar im eigenen Beschusskanal Tests einzelner Komponenten durch. Hier liefert  Polyworks wichtige Erkenntnisse: Das Scannen der Krater auf beschossenen Bauteiloberflächen und deren Volumenberechnung lässt Rückschlüsse auf die eingeleitete Energie und die Widerstandsfähigkeit des Materials zu. „Aus unterschiedlichen Kratervolumen leiten wird die notwendige Verformungsenergie ab“, so Sascha Dorst.
„Inzwischen kennen wir uns in Polyworks ganz gut aus und greifen seltener auf den Support zurück. Das Thema Spalt-Bündigkeit wird uns im Rahmen neuer Kunststoffteile beschäftigen. Da werden wir sicher wieder häufiger das Supportangebot nutzen, um die Möglichkeiten der Software optimal auszuschöpfen.“

Kontakt

Duwe-3d AG

Peter-Dornier-Straße 9
88131 Lindau

+49 8382 27590 0
+49 8382 27590 29


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