Der Ringversuch und weitere QS-Maßnahmen zur Verbesserung der Prüfpraxis im Formstofflabor

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GP 05/2018

Messgenauigkeit verbessern Im Zeitraum November 2016 bis Februar 2018 hat das ÖGI in Zusammenarbeit mit dem BDG- Arbeitskreis „Bentonitgebundene Formstoffe“ 3 Formsand-Ringversuche durchgeführt. Diese sind aus jüngsten Bestrebungen des ÖGI und des BDG zur Verbesserung der Messgenauigkeit in den Formstofflabors, der Überarbeitung von Formstoffprüfrichtlinien (VDG-Merkblätter) und dem Bedarf an zeitgemäßen QS-Maßnahmen in den Formstoff- prüflabors entstanden. Die Ergebnisse der Ringversuche waren durch z. T. überraschend hohe Messstreuungen und Abweichungen gekennzeichnet und führten nicht nur zu angeregten Diskussionen, sondern vor allem zur Erkenntnis, dass eine Modernisierung der überwiegend veralteten Prüftechniken in den Formstofflaboren sowie verstärktes Qualitätsdenken stattfinden muss. Dies beinhaltet nicht nur den bereits zu beobachtenden Umstieg auf neue, dem Stand der Technik entsprechenden Prüfgeräte, sondern vor allem die Betreibung der Formstofflabore nach zeitgemäßen QS-Richtlinien für Materialprüflabore. Ein Formstofflabor ist ein Materialprüflabor! Ringversuche als QS-Maßnahme Laborvergleichsprüfungen sind in der Materialprüfung ein geeignetes Instrument zur Kontrolle und Sicherung der Prüfqualität von Prüflabors. Die regelmäßige Teilnahme an Ringversuchen wird von Akkreditierstellen als verpflichtende QS-Maßnahme für Prüflabore gefordert. Für die akkreditierte Prüfstelle des ÖGI mit dem mechanischen, physikalischen, metallographischen und chemischen Labor sind die Teilnahme und fallweise auch die Durchführung von Ring versuchen eine Selbstverständlichkeit. Bei der jährlichen Auditierung der Prüfstelle durch die Akkreditierstelle sind Ringversuchsteilnahmen und -ergebnisse vorzuweisen. Bei Abweichungen von den zulässigen Toleranzen müssen Verbesserungsmaßnahmen nachgewiesen werden, die eine Sicherstellung der geforderten Prüfqualität gewährleisten. Istzustand in den Formstofflabors Jede Gießerei ist bestrebt, hochwertige und homogene Formstoffmischungen herzustellen. Dies ist die Voraussetzung für qualitativ gute Formen und die Vermeidung von formstoffbedingten Gussfehlern. Die Prüfung des so entscheidenden Produktes „Formstoff“ im Formstofflabor wird seit Jahrzehnten mit unveränderter Prüftechnik nach ebenso seit Jahrzehnten kaum veränderten Richtliniendurchgeführt. Die Überarbeitung der VDG- Richtlinien wurde inzwischen in Angriff genommen. Die Prüfgeräte in den Formstofflabors werden im Allgemeinen von den Herstellern/Lieferanten gewartet und überprüft. Eine neue Prüfgerätegeneration mit elektronischer Steuerung und Messwerterfassung ist seit ein paar Jahren am Markt. Die Betreibung der Formstofflabore nach zeitgemäßem Labor-QSStandard ist jedoch selten anzutreffen. Dieser Istzustand bewegte das ÖGI in Leoben, nach geeigneten QS-Maßnahmen für das Formstofflabor zu suchen und Voraussetzungen für laborübergreifende Ringversuche zu schaffen. Die im ÖGI-Formstofflabor eingesetzte Materialprüfmaschine der Genauigkeitsklasse 0,5 (zulässige Fehlerabweichung max. 0,5 %) stellt eine wesentliche Basis für die Durchführung von Ringversuchen dar [1,2]. Voraussetzungen für den Ringversuch als QS-Kontrollinstrument Die Grundvoraussetzungen für eine korrekte Durchführung für Ringversuche oder Laborvergleichs-Prüfungen sind folgende: A) Ein gleichmäßiges Probenmaterial. Am ÖGI wurden die Veränderungen der mechanisch-physikalischen Formstoff-eigenschaften verschiedener Mischungen in Langzeitversuchen über Wochen und Monate beobachtet. Als wesentliches Ergebnis ist festzuhalten, dass Nassgusssand bei entsprechender Verpackung und Lagerung ohne Feuchteverlust in seinen Eigenschaften sehr gleichmäßig bleibt. B) Eine umfangreiche Prüfung des Probenmaterials durch die RV-durchführende Stelle mit kalibrierten Prüfgeräten hoher Genauigkeit. Während also die Formstoff-Proben an die teilnehmenden Labore versendet und dort geprüft werden (dies entspricht einemZ eitraum von ca. 2–3 Wochen), werden am ÖGI ebenso viele Proben aus derselben Mischung über den gesamten Durchführungszeitraum geprüft. Die ÖGI-Prüfungen mit der präzisen elektronischen Materialprüfmaschine stellen damit die Basis für die Vergleiche mit den Ergebnissen der teilnehmenden Labore dar. C) Eine 100 % anonymisierte Darstellung der Ergebnisse. Jedes Labor erhält mit der Formstoffprobe eine Teilnehmer-Nummer. Die Zuordnung der Nummern kennt nur die RV-ausführende Stelle. Jedes Labor findet seine Nummer in den Auswertungen. Beschreibung der durchgeführte Ringversuche Siehe Tabelle 1. Ringversuch-Ergebnisbeispiele Siehe Bilder 2–5 und Tabelle 2. Kurzbeschreibung der Ringversuchsergebnisse Ringversuch 1 und Ringversuch 2 sind als Istzustand-Erhebung zu bewerten. Die teilnehmenden Labore wurden aufgefordert, so zu prüfen, wie sie dies in ihrem Labor routiniert machen. Hingewiesen wurde besonders auf die Vermeidung von Feuchtigkeitsverlust während der Probenherstellung und Prüfung. Die Ergebnisse zeichneten sich durch hohe Messstreuungen bei ca. 50 % der Teilnehmer aus. Die Ergebnisse wurden den Teilnehmern in Meetings und Einzelsitzungen vorgestellt. Hierbei wurden mögliche Fehlerquellen diskutiert. Für RV 3 wurden konkrete Prüfanweisungen ausgearbeitet, die auf häufige Fehlerquellen bei der Probenherstellung und -prüfung hinweisen. RV 3 war zum Zeitpunkt der Manuskripterstellung noch in Arbeit. Im Vortrag werden die RV-Ergebnisse der in Gießerei-Formstofflabors am häufigsten geprüften Formstoffkennwerte vorgestellt. Besondere Messstreuungen werden erörtert. Einfache und doch wirksame QS-Maßnahmen zur Verbesserung der Prüfpraxis im Formstofflabor werden vorgestellt. Auf die Bedeutung der Teilnahme an Ring versuchen zur Kontrolle der Arbeitsweise im eigenen Prüflabor aus Sicht der Qualitätssicherung wird besonders hingewiesen.

Voraussetzungen für den Ringversuch als QS-KontrollinstrumentDie Grundvoraussetzungen für eine korrekte Durchführung für Ringversuche oder Laborvergleichs-Prüfungen sind folgende:A) Ein gleichmäßiges Probenmaterial.Am ÖGI wurden die Veränderungen der mechanisch-physikalischen Formstoff-eigenschaften verschiedener Mischungen in Langzeitversuchen über Wochen und Monate beobachtet. Als wesentliches Ergebnis ist festzuhalten, dass Nassgusssand bei entsprechender Verpackung und Lagerung ohne Feuchteverlust in seinen Eigenschaften sehr gleichmäßig bleibt.B) Eine umfangreiche Prüfung des Probenmaterials durch die RV-durchführende Stelle mit kalibrierten Prüfgeräten hoher Genauigkeit.Während also die Formstoff-Proben an die teilnehmenden Labore versendet und dort geprüft werden (dies entspricht einemZ eitraum von ca. 2–3 Wochen), werden am ÖGI ebenso viele Proben aus derselben Mischung über den gesamten Durchführungszeitraum geprüft. Die ÖGI-Prüfungen mit der präzisen elektronischen Materialprüfmaschine stellen damit die Basis für die Vergleiche mit den Ergebnissen der teilnehmenden Labore dar.C) Eine 100 % anonymisierte Darstellung der Ergebnisse.

Beschreibung der durchgeführte Ringversuche

Siehe Tabelle 1.

Ringversuch-Ergebnisbeispiele

Siehe Bilder 2–5 und Tabelle 2.

Kurzbeschreibung der Ringversuchsergebnisse

Ringversuch 1 und Ringversuch 2 sind als Istzustand-Erhebung zu bewerten. Die teilnehmenden Labore wurden aufgefordert, so zu prüfen, wie sie dies in ihrem Labor routiniert machen. Hingewiesen wurde besonders auf die Vermeidung von Feuchtigkeitsverlust während der Probenherstellung und Prüfung. Die Ergebnisse zeichneten sich durch hohe Messstreuungen bei ca. 50 % der Teilnehmer aus. Die Ergebnisse wurden den Teilnehmern in Meetings und Einzelsitzungen vorgestellt. Hierbei wurden mögliche Fehlerquellen diskutiert.Für RV 3 wurden konkrete Prüfanweisungen ausgearbeitet, die auf häufige Fehlerquellen bei der Probenherstellung und -prüfung hinweisen. RV 3 war zum Zeitpunkt der Manuskripterstellung noch in Arbeit. Im Vortrag werden die RV-Ergebnisse der in Gießerei-Formstofflabors am häufigsten geprüften Formstoffkennwerte vorgestellt. Besondere Messstreuungen werden erörtert. Einfache und doch wirksame QS-Maßnahmen zur Verbesserung der Prüfpraxis im Formstofflabor werden vorgestellt. Auf die Bedeutung der Teilnahme an Ring versuchen zur Kontrolle der Arbeitsweise im eigenen Prüflabor aus Sicht der Qualitätssicherung wird besonders hingewiesen.

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