Quality Engineering 02.2020

:: Technik Christian

:: Technik Christian Schwarz, Qualitätsprüfer bei KTM Motorsport, bei der Durchführung eines 3D-Scans eines Motorradrahmens Bild: Creaform KTM Motorsport setz auf 3D-Scanner von Creaform für die Qualitätssicherung Mit Mensch und Messtechnik zur Maschinenbestzeit Für den Bau von Hochleistungsmotorrädern sind rennerprobte Komponenten und Teile erforderlich. KTM Motorsport setzt 3D-Scanlösungen von Creaform ein, um Motorradteile unterschiedlicher Formen, Größen und Komplexität zu prüfen und Materialabweichungen in den Turnaround-Zeiten zwischen den Rennläufen zu erfassen. Der Autor Simon Côté Produkt Manager Creaform www.creaform3d.com Hochleistungs-Straßen- und Offroad-Sportmotorräder sind die Spezialität von KTM mit Sitz in Mattighofen/Österreich. Der Rennsportableger des Unternehmens, KTM Motorsport, hat sich im Laufe der Jahre einen Namen auf den weltweiten Rennstrecken gemacht. Der Bau von Sportmotorrädern für den Rennsport erfordert Liebe zum Detail. Designer und Ingenieure müssen hochwertige Materialien auswählen und verschiedene geometrische Teile mit engen Toleranzen herstellen. Ein Scan des gesamten Motorrads ist wichtig, um zu gewährleisten, dass alles zusammenpasst. Sportmotorräder sind jedoch so konstruiert, dass sie extremen Bedingungen standhalten und auf der Rennstrecke an ihre Grenzen stoßen. Zwangsläufig ändern sich die Teileparameter und unterliegen während eines Rennens Abweichungen. Daher muss das Testteam in der Lage sein, diese Abweichungen direkt auf der Rennstrecke zu messen und nicht nur, wenn das Motorrad im Werk geparkt ist. Dies erfordert eine flexible Messlösung. KTM Motorsport arbeitet dafür mit dem Metrascan 3D Scanner von Creaform und der Software Polyworks Inspector von Innovmetric und kann mit dieser Lösung viele Daten ohne Oberflächenvorbereitung erfassen. Der Scanner wird für Qualitätskontrollen und Maßprüfungen wie Verschleiß- und Ausfallanalysen eingesetzt und erlaubt umfassende Messungen von Motorradkomponenten, unabhängig von deren Größe, Geometrie und Oberfläche. Im Gegensatz zur Berührungsprüfung bietet das 3D-Scannen eine Gesamtansicht des inspizierten Teils und nicht nur einzelner Punkte. Die Verschleiß- und Crash-Analyse von Rahmen und Fahrgestell erfolgt mit einem Scan-zu-CAD-Vergleich von einzelnen Komponenten bis zum gesamten Fahrzeug. Dazu scannt das Qualitätskontrollteam das gesamte Motorrad und fügt die Teile in STL-Daten ein, um 60 Quality Engineering 02.2020

sie mit den CAD-Dateien zu vergleichen. Daher müssen das Scan-Tool und die Software-Suite leicht zu verstehen und zu verwenden sein, ohne dass umfangreiche Schulungen erforderlich sind. Plug-and-Play-Tools und benutzerfreundliche Oberflächen erleichtern den Ingenieuren das Verständnis und helfen ihnen, Verbesserungen zu entdecken, die sie dem Design hinzufügen können. Die 3D-Scanlösung punktet mit hoher Portabilität und Vielseitigkeit Vorteile der kombinierten Lösung von 3D-Scanner und Polyworks-Software sind die Portabilität und Vielseitigkeit: Sie kann nicht nur für mehrere Anwendungen – Erstprüfung von Teilen, Lieferanten-Compliance, Reverse-Engineering, 3D-Modellierung usw. – sondern auch in verschiedenen, manchmal auch unvorhergesehenen Umgebungen eingesetzt werden. Bei KTM bedeutet das, dass die Scan-Ausrüstung zur Testrennstrecke gebracht werden kann und zuverlässige, hochwertige, präzise Messungen durchgeführt werden können, um zeitgerechte Entscheidungen zu treffen. Das KTM-Team war sich zuvor natürlich über die Material- und Komponentenveränderungen zwischen den Runden auf der Testrennstrecke bewusst. Aber mit der 3D-Scan-Technologie können nun auch einzelne Komponenten des Fahrwerks, der Karosserie und der Aufhängung analysiert werden, um minimale Abweichungen vom CAD-Design aufzudecken. Das Einrichten der Ausrüstung für eine scanbereite Konfiguration nimmt praktisch keine Zeit in Anspruch. Darüber hinaus können Benutzer glänzende Oberflächen scannen und profitieren von einer Echtzeit-Netzerzeugung und einer dynamischen Referenzierung. Dies ist für die Datenerfassung in der Werkstatt, im QS-Bereich oder an der Rennstrecke entscheidend. Im Kontext der Verschleißanalyse können Ingenieure die zwischen den Runden erfassten Daten heranziehen, um die Scan-Daten des Testmotorrads mit denen eines Neumotorrads zu vergleichen (Scan-zu-Scan-Vergleich), und so die geringsten Veränderungen aufdecken, Ursachen besprechen, sofort Schlüsse ziehen und die erforderlichen Anpassungen vornehmen. Das von KTM implementierte System zur schnellen Datenerfassung sorgt dadurch für Zeiteinsparungen von bis zu 50 %. Goscan 3D scannt den Fahrer sitzend auf dem Motorrad Creaform auch der Fahrer sitzend auf dem Motorrad gescannt. Die erfassten Daten können für Design-/Neudesignund Ergonomiezwecke herangezogen werden: Jeder Fahrer kann gescannt werden, um Daten zu erfassen, wie Abstand von Schulter zu Griffen, Winkel von Becken und Oberkörper, Abstand von Augen zu Instrumententafel usw. Die gewonnenen Daten werden bei KTM für die Produktentwicklung verwendet. Das 3D-Scannen erleichtert somit den Wissenstransfer und schlägt eine Brücke zwischen den Entscheidungsträgern bei der Designphase und dem Montageteam in der Werkstatt. Da die gesamte Sportmotorradlinie von KTM aus Premium-Komponenten besteht, benötigt das Qualitätsmanagementteam genaue Messgeräte, die entweder im Werk oder auf der Rennstrecke eingesetzt werden können. „Genauigkeit ist für uns das Wichtigste“, sagt Christian Schwarz, Qualitätskontrolleur Motorsport bei KTM. „Dies ist einer der Gründe, warum wir uns für den Metrascan 3D entschieden haben. Er ist sehr handlich und überall hin mitzunehmen.“ Darüber hinaus hat die 3D-Scanlösungen von Creaform die Kommunikation zwischen den Teams für Design, Herstellung und Qualitätskontrolle verbessert. Jetzt können Daten einfach ausgetauscht werden. Beim 3D-Scannen erfolgt eine engere Vernetzung, die der Gruppe Dynamik verleiht. Alle Teams können gescannte Daten verwenden und auf Basis derselben Informationen zusammenarbeiten. ■ Für die Analyse der mit dem Metrascan 3D Scanner gewonnenen Daten nutzt KTM Motorsport die Software Polyworks Inspector von Innovnetric Bild: Creaform Was für einen Einfluss haben die Position und Ergonomie des Fahrers auf die Schnelligkeit eines Motorrades? Zum Fahren des Motorrads braucht es einen Rennfahrer und desto besser dieser sich auf die jeweilige Aufgabe konzentriert, umso besser werden die Kurven durchfahren und Bestzeiten erzielt. Um konzentriert zu bleiben, muss der Fahrer bequem, aber nicht krumm sowie stabil, aber nicht verkrampft auf dem Motorrad sitzen. Bei KTM Motorsport wird daher mit dem Goscan 3D von Webhinweis Wie KTM das 3D-Scanning einsetzt, sehen Sie auch in diesem Video von Creaform: http://hier.pro/K4vmo Quality Engineering 02.2020 61