Große Werkzeuge für die Blechbearbeitung werden vorwiegend aus maßgegossenen Rohlingen hergestellt. Dazu werden Modelle aus einfach zu bearbeitenden Materialien (Styropor oder ähnlich) aufgebaut, an die gusstechnisch nötige Modifikationen wie Angüsse und Steiger angebracht werden. Anschließend wird die so gewonnene Form in Gusssand eingebettet. Nach dem Backen dieser Form wird das ursprüngliche Material ausgebrannt und die Form mit Gusseisen gefüllt.

Das Rohgussteil weist ein Übermaß auf, um Toleranzen der Abform- und Gießtechnik zu kompensieren (Bild 1). Zudem muss das Werkzeug in den aktiven Bereichen eine Bearbeitungszugabe aufweisen, damit durch Fräsen, Schleifen und Polieren an der Werkzeugwirkfläche die geforderte Formtreue und Oberflächenqualität der Press- und Stanzteile erzeugt werden kann.

Für die Bearbeitung wird der Rohling auf dem Bearbeitungstisch einer entsprechend großen Horizontalfräse ausgerichtet, gespannt und bearbeitet. Zuerst wird üblicherweise die ebene Grundfläche des Werkzeugs gefräst. Nach dem Umdrehen des Rohlings ist dann die grobe Kontur des Werkzeuges sichtbar.

Da die Verweilzeit auf der großen Fräsmaschine ein entscheidender Kostenfaktor ist, soll diese Zeit minimiert werden. Große Gusswerkstücke werden deshalb oft auf einem Anreißtisch grob vermessen und manuell mit Ausrichtmarken versehen.

Basierend auf diesen Ausrichtmarken wird das Werkstück auf dem Frästisch ausgerichtet und festgespannt. Dann werden meist manuell die prozessbedingten Zusätze (Angussstellen, Steiger etc.) entfernt. Anschließend wird mit "Luftfräsen" der oberste Eingriffspunkt des Fräsers ermittelt. Von dieser Höhe aus wird dann der Schrupp-Prozess gestartet. Da die Eindringtiefe des Fräsers nicht gleichbleibend ist, muss die Vorschubgeschwindigkeit von einer Aufsichtsperson manuell der tatsächlichen Schnittsituation anpasst werden.

Mit einfachen Messwerkzeugen ist keine gesicherte Ausrichtung und auch keine optimierte Bearbeitungszeit eines komplexen Rohlings möglich. Eine schlechte Ausrichtung kann sogar zur Folge haben, dass der Rohling durch Auftragsschweißen modifiziert werden muss, um alle Wirkflächen bearbeiteten zu können.

Für die Digitalisierung von Rohlingen hat GOM den Messbereich des ATOS Sensors Meter erweitert. Als Vorbereitung für die Digitalisierung des Rohlings werden Marken auf dem Rohling angebracht. Bei der Digitalisierung des Rohlings wird zuerst mit dem ATOS Scanner eine Zentralansicht gemessen. Die anschließenden Messaufnahmen aus unterschiedlichen Blickwinkeln werden von der ATOS Software automatisch in die bestehenden Datensätze eingefügt.

Basierend auf diesem Messablauf können Rohlinge mit bis zu 5 x 3 Meter Abmessungen in ca. einer Stunde mit der geforderten Genauigkeit digitalisiert werden. Die ATOS-Ausgabedaten (im "STL" Format oder als "Iges" oder "vda" Schnittdaten) beschreiben nun die Form des aktuellen Rohlings.

Die ATOS Ausgabedaten können direkt in CAM Systeme wie z.B. TEBIS ("SCAN" Modul) oder WorkNc ("NCSpeed" Modul von Sescoi Inc.) eingelesen werden. Basierend auf den digitalisierten Daten kann die aktuelle Form des Rohlings im Rechner in die gewünschte Werkzeugform eingepasst werden. So kann die optimale Ausrichtung des Rohlings, mit minimaler Bearbeitungszeit ermittelt werden. Zudem werden die optimalen Fräsbahnen mit der aktuellen Rohlingsform berechnet, die bei idealen Schnittbedingungen und minimaler Bearbeitungszeit aus dem aktuellen Rohling die gewünschte Form erzeugen. Da die aktuelle Form komplett und digital vorliegt, können moderne Fräsprogramme eine lückenlose Kollisions- und Eingriffsberechnung machen, die sicherstellt, dass auch ohne manuelle Aufsicht der Rohling sicher, effizient und ohne Crash und Fräserbruch bearbeitet wird.

Verwendet wird dieses optimierte Erstellen der Werkzeuge z.B. bei BMW, Mercedes und Audi, in Deutschland, in Zusammenarbeit mit TEBIS und SESCOI Im gezeigten Fall konnte die Maschinenbelegungszeit für das Schruppen eines Werkzeuges von 48 Stunden auf 8 Stunden verkürzt werden. Wichtig für die Kunden ist aber nicht nur die Zeitersparnis, sondern auch der sichere und automatische Ablauf der Werkzeugherstellung.

Heute verlangen viele Presswerke, dass mit dem eingefahrenen Werkzeug auch ein digitaler Datensatz des Werkzeuges geliefert werden muss. Diese Daten sind die Voraussetzungen für den Kunden, die Abnutzung des Werkzeuges zu erfassen, das Werkzeug gezielt aufarbeiten zu können und falls nötig effizient zu kopieren.

Um das Werkzeug mit einer für diese Anwendung geforderten höheren Genauigkeit zu digitalisieren, wird das ATOS System in wenigen Minuten auf einen kleineren Messbereich umkalibriert und anschließend der Rohling mit Marken versehen. Mit Hilfe des GOM Photogrammetriesystems TRITOP wird die genaue Markenposition bestimmt. Die anschließenden ATOS Messungen werden automatisch in das von TRITOP erzeugte Punktnetz eingerechnet. Durch die Anwendung dieser Technologie (ATOS XL) kann das aktuelle Werkzeug mit einer Messgenauigkeit von einigen wenigen hundertstel Millimeter digitalisiert werden.

Das ATOS (XL) Digitalisiersystem ist der Standard für die Digitalisierung im Design, in der Produktentwicklung und in der Qualitätskontrolle. Die zwei Kameras im ATOS System verifizieren die Kalibrierung des Systems in jeder Messung und bieten damit die Grundlage für den flexiblen Einsatz des Systems in der Qualitätskontrolle.

Der Umbau auf verschiedene Messbereiche, mit anschließender Kalibrierung mit einem zertifizierten Normal, kann in wenigen Minuten vom Kunden selber vorgenommen werden. Basierend auf dieser einzigartigen Technologie kann ein GOM Digitalisiersystem optimal für verschiedene Aufgaben beim Kunden eingesetzt werden.