3D-Scannen verbessert die Inspektion von Anodenjochen in der Aluminiumproduktion

In der energieintensiven elektrolytischen Aluminiumindustrie ist betriebliche Effizienz von höchster Bedeutung. Entscheidend für diese Effizienz sind die Bauteile, die den Produktionsprozess ausmachen, wobei Anodenjoche durch ihre zentrale Rolle hervorstechen. Anodenjoche – das Rückgrat der Aluminiumproduktion – sind als leitfähige Elemente ein integraler Bestandteil, um einen kontinuierlichen und stabilen Stromfluss durch die Anodenbaugruppen sicherzustellen. Aufgrund ihrer komplexen Geometrie und ihrer kritischen Bedeutung stellt die präzise Inspektion von Anodenjochen eine erhebliche Herausforderung dar.

Dieser Blog präsentiert eine Kundenfallstudie, um zu veranschaulichen, wie die 3D-Scantechnologie den Inspektionsprozess von Anodenjochen revolutioniert hat und dabei verbesserte Genauigkeit, reduzierte Ausfallzeiten und gesteigerte Produktionseffizienz zeigt.

Fokus auf den Kunden

Der Kunde ist ein Hightechunternehmen, das sich auf die Herstellung von Metallverbundwerkstoffen spezialisiert hat und in Shaanxi, China, ansässig ist. Die Produktpalette reicht von Verbundplattenrohlingen aus Titan oder Aluminium bis hin zu Kupfer-Titan-Aluminium-Übergangsstücken, die in verschiedenen Branchen – darunter Luft- und Raumfahrt sowie Elektroenergie – eine zentrale Rolle spielen.

In diesem Fall führte das Unternehmen Inspektionen an den Anodenjochen durch, um deren Abmessungen, Geometrie, Positionsgenauigkeit und Achsabstände zu überprüfen. Ziel war es sicherzustellen, dass jedes Bauteil strengen Qualitätsstandards entspricht.

Sie stießen jedoch auf wiederkehrende Effizienzprobleme, die auf unentdeckte Defekte von Anodenjochen zurückzuführen waren. Herkömmliche Inspektionsmethoden erwiesen sich als unzureichend, was zu ungeplanten Ausfallzeiten und Wartungskosten führte. Das Unternehmen suchte nach einer Lösung, die die Grenzen herkömmlicher Inspektionsmethoden überwindet. Angesichts des hohen Produktionsvolumens an Anodenjochen und der Notwendigkeit, Inspektionsberichte für seine Kunden bereitzustellen, bevorzugte das Unternehmen effiziente und präzise Inspektionslösungen mit visuellen Berichten. Diese Berichte spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Qualitätssicherung und der Erfüllung der Kundenerwartungen.

Die Einführung des tragbaren 3D-Scanners SIMSCAN von SCANOLOGY markierte einen bedeutenden Fortschritt bei der Qualitätskontrolle wesentlicher Komponenten wie Anodenjochen.

Die Grenzen herkömmlicher Inspektionsmethoden

Traditionelle Inspektionsmethoden, die auf manuellen Techniken und visuellen Beurteilungen beruhen, sind oft nicht in der Lage, Defekte an Anodenjochen im Frühstadium zu erkennen.

Begrenzungen manueller Messung: Herkömmliche Werkzeuge wie Messschieber und Lehren stoßen bei den komplexen Formen der Anodenjoche an ihre Grenzen, was zu möglichen Messungenauigkeiten führt.

Inkonsistente Datenerfassung: Manuelle Inspektionen können aufgrund individueller Unterschiede in Technik und Interpretation zu variablen Ergebnissen führen, was eine uneinheitliche Datenerfassung zur Folge hat.

Schwer messbare Schweißnahtdefekte: Schweißen ist eine zentrale Methode zur Verbindung von Metallteilen, kann jedoch verschiedene Defekte wie Porosität, Einbrandkerben, unvollständige Verschmelzung, Risse und Verformungen verursachen. Für herkömmliche Messmethoden ist es schwierig, vollständige und präzise Daten zu diesen Defekten zu erfassen.

Zeitaufwendiger Prozess: Jedes Anodenjoch erfordert eine sorgfältige Einzelmessung, was den Prozess zeitaufwendig macht, insbesondere in Anlagen mit einer großen Anzahl an Bauteilen.

Schwierigkeiten bei der Erkennung innerer Fehler: Konventionelle Inspektionsmethoden können innere Fehler in den Anodenjochen oft nicht aufdecken, was zu unerwarteten Ausfällen im Betrieb führen kann.

Spezifika beim 3D-Scannen

Hochmoderne 3D-Scantechnologie stellt eine wirksame Methode dar, um diese komplexen Anodenjoche zu vermessen. Dennoch gibt es auch hier einige Herausforderungen.

Reflexion des Oberflächenmaterials: Die metallische und oft stark reflektierende Oberfläche von Anodenjochen kann das Laser- oder Strukturlicht der 3D-Scanner stören, was zu Rauschen und Ungenauigkeiten in den erfassten Daten führt.

Erfassung komplexer Geometrien: Anodenjoche besitzen unregelmäßige und komplexe Formen, die schwer exakt zu scannen sind. Um sicherzustellen, dass der 3D-Scanner alle Flächen erfasst, einschließlich Hinterschneidungen und verdeckter Bereiche, sind sorgfältige Planung und eventuell mehrere Scans aus verschiedenen Winkeln erforderlich.

Verwaltung großer Datenmengen: 3D-Scannen erzeugt große Datenmengen, die verarbeitet und verwaltet werden müssen. Die Handhabung und Analyse dieser Daten zur Erstellung präziser und nutzbarer Modelle kann ressourcenintensiv sein.

Scanner-Mobilität: Angesichts der Umgebung, in der sich Anodenjoche befinden, kann die Mobilität der Scan-Ausrüstung entscheidend sein. Mobile Scanlösungen müssen einfache Handhabung mit der Fähigkeit zu hochpräzisen Scans verbinden.

Umgebungsbedingungen: Die industriellen Umgebungen, in denen Anodenjoche stehen, bringen Bedingungen mit sich, wie unterschiedliche Lichtverhältnisse, extreme Temperaturen und elektromagnetische Störungen, die die Qualität der 3D-Scans beeinträchtigen können.

SCANOLOGY SIMSCAN: Verbesserung der Inspektionsgenauigkeit von Anodenjochen

Der Kunde profitierte von mehreren Vorteilen, darunter Mobilität, benutzerfreundliche Bedienung, hochgenaue Ergebnisse und intuitive Berichterstellung, durch die Wahl des 3D-Laserscanners SIMSCAN von SCANOLOGY.

Hohe Genauigkeit für komplexe Oberflächen

Der 3D-Laserscanner SCANOLOGY SIMSCAN glänzt bei der Inspektion von Anodenjochen, da er reflektierende Objekte effektiv erfassen kann. Dieser Scanner erreicht eine beeindruckende Genauigkeit von bis zu 0,020 mm – ein entscheidender Faktor für die präzise Vermessung von Anodenjochen mit komplexen Formen. Seine Präzision ermöglicht die Erkennung kleiner Merkmale und Unregelmäßigkeiten auf komplizierten Oberflächen, wodurch sichergestellt wird, dass Anodenjoche perfekt passen und wie vorgesehen in elektrolytischen Zellen funktionieren.

Vielseitiges Scannen überall

Dieser tragbare 3D-Scanner ist dafür ausgelegt, hochwertige 3D-Scans ohne Umweltbeschränkungen durchzuführen. Ob in einem klimatisierten Qualitätssicherungslabor oder auf dem Fertigungsboden unter variablen Bedingungen – SIMSCAN liefert konstant zuverlässige Leistung. Diese Vielseitigkeit stellt sicher, dass Anodenjoche in unterschiedlichen Einsatzumgebungen zuverlässig erfasst werden.

Tragbar und benutzerfreundlich

Dank seines kompakten Designs lässt sich der SIMSCAN leicht tragen und bedienen, selbst in engen und sonst unzugänglichen Bereichen. Diese Fähigkeit ist besonders vorteilhaft für das Scannen von Anodenjochen in eingebautem Zustand und stellt eine vollständige Abdeckung während des Scanvorgangs sicher, sodass detaillierte geometrische Daten aus jedem Winkel präzise erfasst werden.

Intuitive Inspektionsberichte

Durch den Import von Scandaten in professionelle 3D-Software zum Vergleich mit Originalmodellen können intuitive Farbabweichungskarten erstellt werden, die komplexe Daten in umsetzbare Erkenntnisse umwandeln. Dieser Prozess erleichtert die Erstellung klarer und detaillierter Inspektionsberichte, die für Hersteller von Energieanlagen entscheidend sind. Diese Berichte bieten eine visuelle Dokumentation des Zustands der Anodenjoche und unterstützen Entscheidungen zur Qualitätssicherung. Benutzerfreundliche Berichte mit hochauflösenden Scans und Farbabbildungen ermöglichen ein besseres Verständnis der Inspektionsergebnisse – unerlässlich für die Aufrechterhaltung hoher Qualitätsstandards und die Förderung kontinuierlicher Verbesserungsprozesse. Dieser optimierte Ansatz stellt sicher, dass Ergebnisse effektiv kommuniziert werden, um Qualitätsprobleme schnell zu erkennen und zu beheben.

Fazit

Der Einsatz des 3D-Scanners SIMSCAN von SCANOLOGY stellt einen bedeutenden Fortschritt für die gesamte elektrolytische Aluminiumindustrie dar. Durch die Bewältigung von Herausforderungen wie komplexer Bauteilgeometrien und reflektierender Materialeigenschaften verbessert der Scanner die Präzision und Effizienz von Inspektionen durchweg.

Mit der Förderung von Innovation in der 3D-Inspektion trägt SCANOLOGY dazu bei, die Branche zu mehr Produktivität und Zuverlässigkeit zu führen und die zentrale Rolle hochwertiger Bauteile zur Wahrung der Integrität von Fertigungsprozessen zu stärken.