Was sind die Unterschiede zwischen Blaulicht-Scanning und KMG bei der Konturenprüfung?

Sowohl das Blaulicht-Scannen als auch Koordinatenmessmaschinen (CMM) sind Präzisionsprüfverfahren, die zur Überprüfung komplexer Geometrien und Konturen von CNC-bearbeiteten Komponenten eingesetzt werden. Beide gewährleisten Maßgenauigkeit, unterscheiden sich jedoch in Datenerfassungsprinzipien, Genauigkeitsstufen, Geschwindigkeit und idealen Anwendungsbereichen. Das Verständnis dieser Unterschiede ermöglicht es Ingenieuren, die am besten geeignete Methode auszuwählen, unter Berücksichtigung von Teilekomplexität, Oberflächenbeschaffenheit und Toleranzanforderungen.

Prinzip und Messmethode

Das Blaulicht-Scannen verwendet strukturierte Lichtprojektion, um Millionen von Oberflächenpunkten in Sekunden zu erfassen. Ein Projektor strahlt blaues LED-Licht auf die Werkstückoberfläche, und Kameras erfassen die Verzerrungsmuster, um eine detaillierte 3D-Punktwolke zu erzeugen. Dieser berührungslose optische Ansatz eignet sich ideal für empfindliche Oberflächen, wie sie nach der CNC-Teilepolitur oder dem Aluminium-Eloxieren entstehen. CMM hingegen verwendet eine taktile Messsonde, die die Oberfläche des Teils an bestimmten Punkten physisch berührt. Dabei werden die X-, Y- und Z-Koordinaten gemessen, um Abmessungen und geometrische Beziehungen zu bestimmen. Dieses kontaktbasierte System ist hochpräzise bei Merkmalen, die Submikron-Genauigkeit erfordern, und wird häufig in der Präzisions-CNC-Bearbeitung und beim CNC-Schleifen von Komponenten eingesetzt.

Genauigkeit und Datendichte

CMM bietet typischerweise die höchste Genauigkeit – bis zu ±0,001 mm – und ist daher unerlässlich zur Überprüfung kritischer Merkmale wie Lagersitze oder Dichtflächen bei Luft- und Raumfahrtteilen aus Inconel 718 oder Ti-6Al-4V. Da es jedoch nur diskrete Punkte misst, ist die Datendichte begrenzt. Das Blaulicht-Scannen erfasst gesamte Oberflächen in hoher Auflösung und erzeugt Millionen von Punkten über komplexe Geometrien hinweg. Obwohl es etwas weniger präzise ist (typische Genauigkeit ±0,01–0,03 mm), liefert es umfassende Oberflächenkarten, die subtile Formabweichungen aufzeigen – besonders vorteilhaft bei Freiform- oder Gussteilen wie SiC-Keramik-Komponenten oder Aluminium-7075-Gehäusen.

Geschwindigkeit und Workflow-Integration

Für Produktionsumgebungen, die Mehrachsenbearbeitung oder CNC-Prototyping nutzen, bietet das Blaulicht-Scannen erhebliche Geschwindigkeitsvorteile – es kann ein komplettes Teil in wenigen Minuten digitalisieren und die Scandaten direkt mit CAD-Modellen überlagern. Dies beschleunigt die Erstmusterprüfung und Prozessvalidierung. CMM-Prüfungen sind zwar langsamer, aber für die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Endprüfungsdokumentation unersetzlich. In der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Medizintechnik-Industrie, wo AS9100- oder ISO-13485-Standards rückverfolgbare punktbasierte Messungen erfordern, bleibt CMM das maßgebliche Prüfwerkzeug.

Oberflächen- und Materialüberlegungen

Blaulichtscanner haben Schwierigkeiten mit stark reflektierenden oder transparenten Oberflächen, sofern diese nicht mit einem matten Spray beschichtet werden. Polierte Edelstahlteile (z. B. SUS316L) oder glänzende Polycarbonat-Komponenten erfordern häufig eine Vorbehandlung. CMMs, da sie kontaktbasiert sind, werden von der Oberflächenreflexion nicht beeinflusst, können jedoch weiche Materialien wie Kupfer C110 oder PEEK mikroschädigen, wenn keine Niedrigkraft-Taster verwendet werden.

Anwendungen und industrielle Nutzung

• Blaulicht-Scannen: Ideal für Konturmapping, Reverse Engineering, Deformationsanalyse und großflächige Teilevalidierung in der Automobilindustrie oder im Bereich der Industrieausrüstung.

• CMM: Bevorzugt für Maßzertifizierung, GD&T-Verifizierung und Toleranzvalidierung kritischer Komponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie im Kerntechnik-Bereich.

Viele Hersteller verwenden beide Systeme – CMM als Präzisionsreferenz und Blaulicht-Scannen für vollständige Oberflächenvergleiche –, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Genauigkeit, Effizienz und Vollständigkeit zu erreichen.