Reverse Engineering sichert Ersatzteile

Nicht mehr verfügbare Ersatzteile stellen Instandhalter vor eine Grundsatzfrage: Stillstand akzeptieren, teure Neuanlagen beschaffen oder Bauteile präzise rekonstruieren. In vielen Fällen reicht es nicht, ein defektes Teil lediglich zu vermessen und geometrisch nachzufertigen.

Besonders bei hochbelasteten Komponenten entscheidet der Werkstoff im Systemkontext. Ausdehnungskoeffizienten, Wärmeleitfähigkeit oder tribologische Eigenschaften können darüber bestimmen, ob ein Bauteil dauerhaft funktioniert oder erneut ausfällt. „Es passiert sehr häufig, dass Bauteile schlicht nicht mehr verfügbar sind – oder dass ihre Geometrie so außergewöhnlich ist, dass eine wirtschaftliche Fertigung durch große Hersteller nicht mehr infrage kommt“, erklärt Ralph Geraets, Geschäftsführer von Con-Sept. Das Unternehmen ist auf werkstofftechnische Analyse, Rekonstruktion und Weiterentwicklung mechanischer Komponenten spezialisiert.

Wie der Analyseprozess abläuft

Ein typisches Projekt beginnt laut Geraets mit einer detaillierten Bestandsaufnahme. Neben der Bauteilaufnahme werden Einsatzbedingungen, Lastkollektive, Temperaturbereiche und bekannte Schadensbilder mit dem Betreiber besprochen. Ziel ist es, die Funktion des Bauteils im realen Betrieb zu verstehen. Danach folgt die geometrische Erfassung. Je nach Komplexität kommen 3D-Scans sowie manuelle oder optische Messverfahren zum Einsatz. Dokumentiert werden nicht nur Hauptabmessungen, sondern auch Übergangsradien, Fasen, Oberflächenqualitäten und relevante Toleranzketten.

Parallel erfolgt die Werkstoffanalyse. Erste Hinweise liefern einfache Prüfungen, etwa magnetische Eigenschaften. Bei Bedarf wird eine chemische Analyse mittels Röntgenfluoreszenz durchgeführt oder extern beauftragt. „Wir wollen verstehen, welcher Werkstoff tatsächlich verbaut wurde – und ob er dem entspricht, was ursprünglich vorgesehen war“, erläutert Geraets.

Welche Rolle die Schadensanalyse spielt

Die Schadensanalyse ist ein zentraler Schritt. Unter dem Mikroskop lassen sich abrasive oder adhäsive Verschleißmechanismen erkennen. Überhitzungen zeigen sich über reduzierte Härtewerte, Risse oder plastische Verformungen geben Hinweise auf Fehlanpassungen im System. „Die korrekten Dimensionen und Toleranzen sind nur ein Teil der Aufgabe“, so Geraets. „Entscheidend ist der Werkstoff im Systemkontext.“ Deshalb fließen auch Abweichungen wie inkonsistente Wärmebehandlungen oder stark schwankende Härtewerte in die Rekonstruktion ein. „Wir hatten zum Teil schon Fälle, in denen sich die Härtewerte innerhalb eines Millimeters deutlich unterschieden. Das deutet klar auf Probleme im Härteprozess hin.“

Wie Optimierung Lebensdauer schafft

Ein Praxisbeispiel von Con-Sept aus der Luftfahrt zeigt das Potenzial. Bei einem Motor traten in einem bestimmten Drehzahlbereich Mikrobewegungen auf. Die Folge war massiver Verschleiß an Ventil, Sitzring, Führung und Feder. Durch eine Modifikation der Ventilfeder und eine zusätzliche Dämpfung konnte der Verschleiß um rund 90 Prozent reduziert werden. „Wir hatten mit einer Verbesserung gerechnet – aber nicht in dieser Größenordnung“, sagt Geraets.

Technisch saubere und wirtschaftlich sinnvolle Lösung finden

Ob ein Bauteil identisch reproduziert oder gezielt optimiert wird, hängt vom Anwendungsfeld ab. In regulierten Bereichen können identische oder sehr vergleichbare Werkstoffe erforderlich sein. In anderen Fällen eröffnen neue Werkstoffe, angepasste Wärmebehandlungen oder Federtechnologien zusätzliche Lebensdauerpotenziale. „Das muss und sollte immer eng mit dem Kunden abgestimmt werden. Ziel ist es, eine technisch saubere und wirtschaftlich sinnvolle Lösung zu finden.“

Warum Reverse Engineering strategisch wichtiger wird

Con-Sept versteht sich nicht als reiner Händler, sondern als Engineering-Partner. Das Unternehmen konstruiert Bauteile, definiert Werkstoff und Toleranzen, arbeitet mit Fertigungspartnern und prüft den Wareneingang. Für Instandsetzer reduziert diese Bündelung die Zahl der Schnittstellen. Analyse, Konstruktion und Qualitätsprüfung kommen aus einer abgestimmten Prozesskette. „Allein durch konsequente Härtemessungen und mikroskopische Untersuchungen konnten wir die Qualität deutlich steigern“, so Geraets. Angesichts instabiler Lieferketten, steigender Rohstoffpreise und zunehmender Standardisierung großer OEMs gewinnt werkstofftechnisches Reverse Engineering an Bedeutung. Es kann helfen, bestehende Maschinen länger zu betreiben, Stillstandszeiten zu reduzieren und Investitionen in komplette Aggregate zu vermeiden.

Quelle: Con-Sept