Jenseits der Rauheit: Messung der Oberflächenwelligkeit mit EMG SORM®

Es ist bekannt, dass die Automobilindustrie sehr hohe Anforderungen an die Einhaltung genau definierter Rauheitsparameter im Mikrometerbereich stellt. Während die Messung von Rauheitsparametern wie Ra oder dem Spitzenwert RPc zum Standardrepertoire von Online-Rauheitsmesssystemen wie EMG SORM® gehört, stellt die Online-Messung der Welligkeit eine besondere Herausforderung dar. 

Unter Welligkeit versteht man die längerwelligen Anteile der Oberflächentextur im Vergleich zur Rauheit. Genauer gesagt, handelt es sich um Unregelmäßigkeiten in Form von welligen oder wellenförmigen Mustern, deren Abstand größer ist als der Messabstand der Rauheit (Wellenlängen ab etwa 0,5 mm bis zu 10 mm oder mehr). Traditionell wird die Welligkeit mit Formprüfgeräten oder Konturmessgeräten gemessen, die größere Bereiche der Oberfläche abtasten. Dazu gehören sowohl tasterbasierte Kontaktinstrumente als auch optische und laserbasierte berührungslose Instrumente. EMG SORM® gehört zur Gruppe der optischen Messgeräte mit Online-Fähigkeit und geht weit über Labormessungen hinaus. 

Eine hohe Welligkeit in Automobilblechen stellt sowohl in der Produktion als auch in der Endanwendung eine große Herausforderung dar. In erster Linie kann sie aufgrund des ungleichmäßigen Auftragens zu einer schlechten Lackqualität führen, was sich in ästhetisch unschönen Oberflächen und beeinträchtigter Korrosionsbeständigkeit niederschlägt. Darüber hinaus beeinträchtigt die Welligkeit die Haftung kritischer Beschichtungen wie Kleb- und Dichtstoffe, was zu Delamination und verminderter Wirksamkeit führen kann, was wiederum die Haltbarkeit und Integrität des Fahrzeugs beeinträchtigt. Aus struktureller Sicht kann eine übermäßige Welligkeit die Spannungsverteilung verändern und das Risiko eines Ermüdungsversagens bei zyklisch beanspruchten Komponenten erhöhen, was bei Teilen wie Karosserieblechen und Strukturrahmen ein erhebliches Problem darstellt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine übermäßige Welligkeit die Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität, Steifigkeit und Verarbeitbarkeit der Bleche erheblich beeinträchtigt. Dies kann zu Montageproblemen, Qualitätsmängeln und höherem Materialverbrauch führen. Eine geringe Welligkeit ist daher für die Automobilindustrie sehr wichtig, und eine wirksame Kontrolle der Welligkeit ist somit nicht nur für die Einhaltung ästhetischer und funktionaler Standards entscheidend, sondern auch für die Gewährleistung der Fertigungszuverlässigkeit und der Leistungsintegrität des Automobilendprodukts.

 

EMG SORM®
Die neue Generation des EMG SORM® basiert auf dem konfokal-chromatischen Messprinzip und ist sowohl für Rauheits- als auch für Welligkeitsmessungen geeignet. Bei dieser Methode wird der Effekt genutzt, dass Linsen für verschiedene Lichtwellenlängen unterschiedliche Brennpunkte haben. Diese Eigenschaft ermöglicht eine sehr genaue, schnelle und berührungslose Abstandsmessung, die zur Erstellung eines Oberflächenprofils verwendet werden kann. Darauf aufbauend berechnet EMG SORM® die in DIN EN 10049 definierten Rauheitswerte sowie die im Prüfblatt SEP 1941 erfassten Welligkeitsparameter, darunter den arithmetischen Mittenrauhwert Ra, den Spitzenwert RPc und den Welligkeitswert Wsa. Die maximale Bandgeschwindigkeit für die Ra- und Wsa-Messung beträgt 350 m/min. Es wird eine LED-Lichtquelle im sichtbaren Spektrum verwendet. Insgesamt setzt EMG SORM® auf eine bekannte Technologie, die bereits in den Qualitätsprüflaboren zur Messung der Rauheit eingesetzt wird. Es bestehen keine besonderen Sicherheitsanforderungen beim Betrieb des Systems - etwa im Vergleich zum Einsatz von Lasermessverfahren.

Dank des angewandten physikalischen Prinzips liefert EMG SORM® zuverlässige Rauheits- und Welligkeitsdaten über die Bandlänge und -breite und kann ohne spezielle Anpassung für alle unterschiedlichen Oberflächenstrukturen (EBT, EDT, LBT, SBT, PRETEX®, ...) eingesetzt werden. Durch die sehr geringen Einbaumaße (weniger als 400 mm in Produktionsrichtung) und einen Messabstand von 25 mm kann das System einfach und sicher in die Linie integriert werden.

 

Schlussfolgerung
Die Beherrschung der Welligkeit von Stahlblechen im Automobilbau ist entscheidend für die Gewährleistung einer optimalen Oberflächenqualität, strukturellen Integrität und Gesamtleistung von Automobilkomponenten. Die neue Generation des EMG SORM® bietet eine hochentwickelte, zuverlässige und effiziente Lösung für die Messung von Rauheit und Welligkeit, die auf dem konfokal-chromatischen Messprinzip basiert. Mit seiner berührungslosen Messung bei Produktionsgeschwindigkeit und der einfachen Integration ist EMG SORM® ein unverzichtbares Werkzeug, um die strengen Standards der Automobilindustrie zu erfüllen.

 

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