DE10361301B4 - Method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component, in particular a laser bore, and apparatus for carrying out a method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung, insbesondere einer Laserbohrung, bei dem eine in ein Bauteil eingebrachte Ausnehmung, insbesondere eine Laserbohrung, so vermessen wird, dass eine Restwandstärke im Ausnehmungsbereich ermittelt wird, wobei das Bauteil wenigstens im Ausnehmungsbereich plattenförmig ausgebildet ist und eine erste Bauteiloberfläche, von der her die Ausnehmung in das Bauteil eingebracht ist, sowie eine der Ausnehmung abgewandte zweite Bauteiloberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einem ersten Messmittel (4), das auf der Seite der ersten Bauteiloberfläche (2) angeordnet ist, der kürzeste Abstand zwischen dem ersten Messmittel (4) und einem Ausnehmungsboden (8) als Messmittel-Boden-Abstand (s1) ermittelt wird, dass mit wenigstens einem zweiten Messmittel (5), das auf der Seite der zweiten Bauteiloberfläche (3) angeordnet ist, der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Messmittel (5) und der zweiten Bauteiloberfläche (3) im Bereich des Ausnehmungsboden (8) als Messmittel2-Oberfläche2-Abstand (s2) ermittelt wird, dass in wenigstens einer Auswerteeinrichtung, die mit dem ersten Messmittel (4) und dem zweiten Messmittel (5) verbunden ist, der Abstand zwischen dem ersten Messmittel (4) und dem zweiten Messmittel (5) als Messmittel-Messmittel-Abstand (s3) abgelegt ist, und dass die Restwandstärke (s4) durch Subtraktion des Messmittel-Boden-Abstandes (s1) und des Messmittel2-Oberfläche2-Abstandes (s2) von dem Messmittel-Messmittel-Abstand (s3) erhalten wird.Method for subsequent measurement of a recess made in a component, in particular a laser bore, in which a recess made in a component, in particular a laser bore, is measured in such a way that a residual wall thickness is determined in the recess area, the component being plate-shaped at least in the recess area and has a first component surface from which the recess is made in the component and a second component surface facing away from the recess, characterized in that at least one first measuring means (4) which is arranged on the side of the first component surface (2), the shortest distance between the first measuring means (4) and a recess base (8) is determined as the measuring means-base distance (s1) that with at least one second measuring means (5) which is arranged on the side of the second component surface (3) , the shortest distance between the second measuring device (5) and the second Component surface (3) in the area of the recess base (8) as measuring means2-surface2-distance (s2) is determined that in at least one evaluation device, which is connected to the first measuring means (4) and the second measuring means (5), the distance between the first measuring device (4) and the second measuring device (5) is stored as the measuring device-measuring device distance (s3), and that the remaining wall thickness (s4) is obtained by subtracting the measuring device-base distance (s1) and the measuring device2-surface2 distance (s2) is obtained from the measuring device-measuring device distance (s3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung, insbesondere einer Laserbohrung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component, in particular a laser bore, according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out a method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component according to the preamble of
Bei einem allgemein bekannten, gattungsgemäßen Verfahren zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung wird die in das Bauteil eingebrachte Ausnehmung so vermessen, dass eine Restwandstärke im Ausnehmungsbereich ermittelt wird. Das Bauteil ist dabei wenigstens im Ausnehmungsbereich plattenförmig ausgebildet und weist eine erste Bauteiloberfläche, von der her die Ausnehmung in das Bauteil eingebracht ist, sowie eine der Ausnehmung abgewandte zweite Bauteiloberfläche auf.In a generally known, generic method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component, the recess introduced into the component is measured such that a residual wall thickness in the recess area is determined. The component is formed plate-shaped at least in the recess region and has a first component surface, from which the recess is introduced into the component, and a second component surface facing away from the recess.
Konkret ist das nachträglich zu vermessende Bauteil eine Slushhaut einer Instrumententafel, in die mittels eines Laserabtrages eine Mehrzahl von Laserbohrungen eingebracht wurde, die eine Schwächungslinie für eine Airbagaustrittöffnung definieren. Für eine reproduzierbare Produktion der Instrumententafeln und für ein vorgegebenes Aufreißverhalten der Airbagaustrittöffnung ist es wichtig, die Restwandstärke im Bereich der eingebrachten Ausnehmung zu kennen. Die Restwandstärke ist dabei als Abstand zwischen einem Ausnehmungsboden im Ausnehmungsbereich und der zweiten Bauteiloberfläche definiert. Zur Ermittlung der Restwandstärke wird die Slushhaut im Ausnehmungsbereich mit einem Messer entlang der eingebrachten Ausnehmung getrennt und anschließend mikroskopisch vermessen.Specifically, the component to be subsequently measured is a slush skin of an instrument panel, into which a plurality of laser bores have been introduced by means of a laser removal, which define a line of weakness for an airbag outlet opening. For a reproducible production of the instrument panels and for a given tear behavior of the airbag outlet opening, it is important to know the residual wall thickness in the region of the introduced recess. The residual wall thickness is defined as the distance between a recess bottom in the recessed area and the second component surface. To determine the residual wall thickness, the slush skin in the recess area is separated with a knife along the introduced recess and then measured microscopically.
Aus der
Des weiteren ist aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung, insbesondere einer Laserbohrung, vorzuschlagen, mit dem einfach und funktionssicher eine Ermittlung einer Restwandstärke im Ausnehmungsbereich möglich ist. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung bereitzustellen.The object of the invention is to provide a method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component, in particular a laser bore, with which a determination of a residual wall thickness in the recess region is possible simply and reliably. In addition, it is an object of the invention to provide a device for carrying out a method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component.
Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung, insbesondere einer Laserbohrung, wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object with respect to the method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component, in particular a laser bore, is achieved with the features of claim 1.
Gemäß Anspruch 1 wird mit wenigstens einem ersten Messmittel, das auf der Seite der ersten Bauteiloberfläche angeordnet ist, der kürzeste Abstand zwischen dem ersten Messmittel und einem Ausnehmungsboden als Messmittel-Boden-Abstand ermittelt. Mit wenigstens einem zweiten Messmittel, das auf der Seite der zweiten Bauteiloberfläche angeordnet ist, wird der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Messmittel und der zweiten Bauteiloberfläche im Bereich des Ausnehmungsbodens als Messmittel2-Oberfläche2-Abstand ermittelt. In wenigstens einer Auswerteeinrichtung, die mit dem ersten Messmittel und dem zweiten Messmittel verbunden ist, ist der Abstand zwischen dem ersten Messmittel und dem zweiten Messmittel als Messmittel-Messmittel-Abstand abgelegt. Die Restwandstärke wird durch Subtraktion des Messmittel-Boden-Abstandes und des Messmittel2-Oberfläche2-Abstandes von dem Messmittel-Messmittel-Abstand erhalten.According to claim 1, the shortest distance between the first measuring means and a recess bottom is determined as a measuring means-ground distance with at least one first measuring means, which is arranged on the side of the first component surface. With at least one second measuring means, which is arranged on the side of the second component surface, the shortest distance between the second measuring means and the second component surface in the region of the recess bottom is determined as measuring means 2-
Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass aufgrund der Ermittlung des Messmittel-Boden-Abstandes und des Messmittel2-Oberfläche2-Abstandes zusammen mit dem bekannten Messmittel-Messmittel-Abstand, der in der Auswerteeinrichtung abgelegt ist, die Restwandstärke durch eine einfache Subtraktion erhalten werden kann. Ein Zerschneiden des Bauteiles, wie beim gattungsgemäßen Stand der Technik, kann vorteilhaft entfallen. Dadurch wird die insgesamte Genauigkeit des Verfahrens zum nachträglichen Vermessen erhöht, wobei aufgrund des Entfallens der Trennung des Bauteils eine Zeitersparnis beim nachträglichen Vermessen erhalten wird. Zudem können Fehler, die beim Durchtrennen des Bauteils auftreten können, durch den Entfall des Durchtrennens nicht auftreten. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäßen Verfahren bei jedem Bauteil mit einer eingebrachten Ausnehmung eingesetzt werden, wobei das Verfahren bevorzugt bei einem nachträglichen Vermessen eines Laserabtrages an einer Slushhaut als Oberflächenmaterial einer Instrumententafel eingesetzt wird.The advantage of this method is that due to the determination of the measuring means-bottom distance and the measuring means 2-Oberflächen2 distance together with the known measuring means-measuring means distance, which is stored in the evaluation, the residual wall thickness can be obtained by a simple subtraction. A cutting of the component, as in the generic state of the art, can advantageously be omitted. Thus, the overall accuracy of the method becomes increased subsequent measurement, whereby due to the elimination of the separation of the component, a time savings in the subsequent measurement is obtained. In addition, errors that may occur during the cutting of the component, by eliminating the severance does not occur. In principle, the method according to the invention can be used with any component having an introduced recess, wherein the method is preferably used in a subsequent measurement of a laser removal on a slush skin as a surface material of an instrument panel.
In einer Weiterbildung kann mit wenigstens einem dritten Messmittel, das auf der Seite der ersten Bauteiloberfläche angeordnet ist, der kürzeste Abstand zwischen dem dritten Messmittel und der ersten Bauteiloberfläche als Messmittel3-Oberfläche1-Abstand ermittelt werden. Dadurch kann eine Bauteilstärke, die durch den kürzesten Abstand zwischen der ersten Bauteiloberfläche und der zweiten Bauteiloberfläche definiert ist, durch Subtraktion des Messmittel3-Oberfläche1-Abstandes und des Messmittel2-Oberfläche2-Abstandes von dem Messmittel-Messmittel-Abstand erhalten werden. Ist das Bauteil in einer konstanten Bauteilstärke ausgeführt, so kann das dritte Messmittel an einem beliebigen Bereich den Messmittel3-Oberfläche1-Abstand ermitteln. Bei unregelmäßig ausgeführten Bauteilen, die nur im Bereich der Ausnehmung plattenförmig ausgebildet sind, wird der Messmittel3-Oberfläche1-Abstand in einem an den Ausnehmungsbereich angrenzenden Randbereich ermittelt. Dadurch ist eine funktionssichere Ermittlung der Bauteilstärke im an den Ausnehmungsbereich angrenzenden Randbereich gewährleistet.In a development, the shortest distance between the third measuring means and the first component surface can be determined as a measuring means 3-surface 1 distance with at least one third measuring means which is arranged on the side of the first component surface. As a result, a component thickness, which is defined by the shortest distance between the first component surface and the second component surface, can be obtained by subtracting the measuring means 3-surface 1 distance and the measuring means 2-
Gemäß einer Weiterbildung kann das relative Verhältnis von Bauteilstärke zu Restwandstärke ermittelt werden. Ist das Bauteil beispielsweise als Slushhaut einer Instrumententafel ausgeführt und durch die Ausnehmung eine Schwächungslinie für eine Airbagaustrittöffnung definiert, so kann mit dem relativen Verhältnis von Bauteilstärke zu Restwandstärke das Öffnungsverhalten der Airbagaustrittöffnung eingestellt werden.According to a development, the relative ratio of component thickness to residual wall thickness can be determined. If, for example, the component is designed as a slush skin of an instrument panel and a line of weakness for an airbag outlet opening is defined by the recess, then the opening behavior of the airbag outlet opening can be set with the relative ratio of component thickness to residual wall thickness.
In einer nächsten Ausgestaltung kann mit der wenigstens einen Auswerteeinrichtung, die mit dem ersten Messmittel und mit dem zweiten Messmittel und/oder mit dem dritten Messmittel verbunden ist, die Restwandstärke durch Subtraktion des Messmittel-Boden-Abstandes und des Messmittel2-Obfläche2-Abstandes von dem Messmittel-Messmittel-Abstand und/oder die Bauteilstärke durch Subtraktion des Messmittel3-Oberfläche1-Abstandes und des Messmittel2-Oberfläche2-Abstandes von dem Messmittel-Messmittel-Abstand rechnerisch ermittelt werden. Dadurch kann einfach und schnell die Restwandstärke und/oder die Bauteilstärke mit der Auswerteeinrichtung bestimmt werden, so dass dadurch eine zur Serienüberwachung des Bauteiles notwendige Erfassung der Restwandstärke und/oder der Bauteilstärke möglich ist.In a next embodiment, with the at least one evaluation device, which is connected to the first measuring means and to the second measuring means and / or to the third measuring means, the residual wall thickness by subtracting the measuring means bottom distance and the measuring means 2-Obfläche2 distance from the Measuring means measuring means distance and / or the component thickness by subtracting the measuring means 3-Oberflächen1 distance and the measuring means 2-Oberflächen2 distance from the measuring means-measuring means distance can be determined by calculation. As a result, the residual wall thickness and / or the component thickness can be determined simply and quickly with the evaluation device, thereby making it possible to record the residual wall thickness and / or the component thickness necessary for series monitoring of the component.
Zusätzlich kann in einer entsprechenden Weiterbildung des Verfahrens mit der Auswerteeinrichtung die ermittelte Restwandstärke und/oder die ermittelte Bauteilstärke dokumentiert werden. Dadurch kann bei einer Anwendung des Verfahrens zum nachträglichen Vermessen der in das Bauteil eingebrachten Ausnehmung, die als Schwächungslinie einer Airbagaustrittöffnung ausgebildet ist, einfach ein Nachweis für die entsprechenden Restwandstärken der Ausnehmungen, die die Schwächungslinie der Airbagaustrittöffnung bilden, erbracht werden. Grundsätzlich kann auch eine Druckereinrichtung an die Auswerteeinrichtung angeschlossen werden, so dass die dokumentierten Restwandstärken und/oder Bauteilstärken entsprechend ausgedruckt werden können.In addition, the determined residual wall thickness and / or the determined component thickness can be documented in a corresponding development of the method with the evaluation device. As a result, in an application of the method for subsequent measurement of the recess introduced into the component, which is designed as a line of weakness of an airbag outlet opening, a proof of the corresponding residual wall thicknesses of the recesses, which form the line of weakness of the airbag outlet opening, can be provided. In principle, a printer device can also be connected to the evaluation device so that the documented residual wall thicknesses and / or component thicknesses can be correspondingly printed.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren an einem Bauteil, das durch eine Slushhaut einer Instrumententafel gebildet ist, in der durch die Ausnehmung eine Schwächungslinie gebildet ist, die insbesondere eine Airbagaustrittöffnung definiert, angewendet werden. Dadurch kann funktionssicher und entsprechend reproduzierbar die absolute Restwandstärke im Ausnehmungsbereich der Slushhaut ermittelt werden, so dass die für eine Serienüberwachung notwendige Erfassung der Restwandstärke gegeben ist.In a particularly preferred embodiment, the method can be applied to a component which is formed by a slush skin of an instrument panel in which a line of weakness is formed by the recess, which defines in particular an airbag outlet opening. As a result, the absolute residual wall thickness in the recessed area of the slush skin can be determined functionally reliable and correspondingly reproducible, so that the detection of the residual wall thickness necessary for series monitoring is provided.
Die Aufgabe bezüglich der Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum nachträglichen Vermessen einer in ein Bauteil eingebrachten Ausnehmung wird mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.The object with regard to the device for carrying out a method for the subsequent measurement of a recess introduced into a component is achieved by the features of
Gemäß Anspruch 6 ist wenigstens ein erstes Messmittel vorgesehen, das auf der Seite der ersten Bauteiloberfläche angeordnet ist und mit dem der kürzeste Abstand zwischen dem ersten Messmittel und einem Ausnehmungsboden als Messmittel-Boden-Abstand ermittelbar ist. Zudem ist wenigstens ein zweites Messmittel vorgesehen, das auf der Seite der zweiten Bauteiloberfläche angeordnet ist und mit dem der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Messmittel und der zweiten Bauteiloberfläche im Bereich des Ausnehmungsboden als Messmittel2-Oberfläche2-Abstand ermittelbar ist. In wenigstens einer Auswerteeinrichtung ist der Abstand zwischen dem ersten Messmittel und dem zweiten Messmittel als Messmittel-Messmittel-Abstand ablegbar.According to
Vorteilhaft bei dieser Vorrichtung ist, dass aufgrund der beiden Messmittel der Messmittel-Boden-Abstand und der Messmittel2-Oberfläche2-Abstand ermittelt wird, so dass zusammen mit dem in der Auswerteeinrichtung abgelegten Messmittel-Messmittel-Abstand einfach und schnell die exakte Restwandstärke im Ausnehmungsbereich bestimmt werden kann.An advantage of this device is that due to the two measuring means of the measuring means-ground distance and the measuring means 2-surface 2-distance is determined, so that together with the in the evaluation device stored measuring means measuring means distance can be easily and quickly determined the exact residual wall thickness in the recess area.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste Messmittel und das zweite Messmittel auf einer gedachten Linie angeordnet sein, die durch den Ausnehmungsboden verläuft und vorzugsweise senkrecht zur ersten Bauteiloberfläche verläuft. Dadurch ist auf einfache Weise sichergestellt, dass durch die beiden Messmittel entsprechend der kürzeste Abstand einerseits zwischen dem ersten Messmittel und dem Ausnehmungsboden und andererseits zwischen dem zweiten Messmittel und der zweiten Bauteiloberfläche ermittelt wird.In a preferred embodiment, the first measuring means and the second measuring means may be arranged on an imaginary line which extends through the recess bottom and preferably runs perpendicular to the first component surface. This ensures in a simple manner that is determined by the two measuring means according to the shortest distance on the one hand between the first measuring means and the recess bottom and on the other hand between the second measuring means and the second component surface.
In einer nächsten Ausgestaltung kann wenigstens eine Haltevorrichtung vorgesehen sein, an der das erste Messmittel und das zweite Messmittel so angeordnet sind, dass das Bauteil zwischen den beiden Messmitteln anordenbar ist und dass ein konstanter Messmittel-Messmittel-Abstand erhaltbar ist. Durch die Anbringung des ersten Messmittels und des zweiten Messmittels an der Haltevorrichtung ist der eigentliche Messvorgang der Restwandstärke des Bauteiles stark vereinfacht. Der Messmittel-Messmittel-Abstand bleibt aufgrund der Haltevorrichtung konstant, so dass unterschiedliche Bauteile ohne neue Bestimmung des Messmittel-Messmittel-Abstandes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezüglich der Restwandstärke im Ausnehmungsbereich vermessen werden können.In a next embodiment, at least one holding device may be provided, on which the first measuring means and the second measuring means are arranged so that the component can be arranged between the two measuring means and that a constant measuring means measuring means distance is obtainable. By attaching the first measuring means and the second measuring means to the holding device, the actual measuring process of the residual wall thickness of the component is greatly simplified. The measuring means measuring means distance remains constant due to the holding device, so that different components without new determination of the measuring means measuring means distance can be measured with the inventive device with respect to the residual wall thickness in the recess area.
In einer Weiterbildung kann wenigstens ein drittes Messmittel vorgesehen sein, das auf der Seite der ersten Bauteiloberfläche angeordnet ist und mit dem der kürzeste Abstand zwischen dem dritten Messmittel und der ersten Bauteiloberfläche als Messmittel3-Oberfläche1-Abstand ermittelbar ist. Ist das Bauteil nur im Bereich der Ausnehmung plattenförmig ausgebildet, so ist der Messmittel3-Oberfläche1-Abstand in einem an den Ausnehmungsbereich angrenzenden Randbereich zu ermitteln, wobei mit dem Messmittel3-Oberfläche1-Abstand mit dem bereits bekannten Messmittel2-Oberfläche2-Abstand und dem Messmittel-Messmittel-Abstand eine Bauteilstärke durch entsprechende Subtraktion der einzelnen Abstände im an den Ausnehmungsbereich angrenzenden Randbereich des Bauteiles ermittelt werden kann.In a development, at least one third measuring means can be provided, which is arranged on the side of the first component surface and with which the shortest distance between the third measuring means and the first component surface can be determined as measuring means 3-surface 1 distance. If the component is plate-shaped only in the region of the recess, then the measuring means 3-surface 1 distance is to be determined in an edge region adjoining the recess region, with the measuring means 3-surface-1 distance separating the already known measuring means 2-
In einer nächsten Ausgestaltung kann das erste Messmittel und/oder das zweite Messmittel und/oder das dritte Messmittel durch eine Sensoreinrichtung gebildet sein. Dabei wird vorzugsweise ein Triangulationssensor eingesetzt, wobei grundsätzlich jede Art von Messvorrichtung verwendet werden kann, mit der eine entsprechende Abstandsmessung möglich ist.In a next embodiment, the first measuring means and / or the second measuring means and / or the third measuring means may be formed by a sensor device. In this case, a triangulation sensor is preferably used, it being possible in principle to use any type of measuring device with which a corresponding distance measurement is possible.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das mit der Vorrichtung nachträglich zu vermessende Bauteil durch eine Slushhaut einer Instrumententafel gebildet sein, in der durch die Ausnehmung eine Schwächungslinie gebildet ist, die insbesondere eine Airbagaustrittöffnung definiert. Durch die mit der Vorrichtung ermittelte Restwandstärke im Ausnehmungsbereich kann eine entsprechende Serienüberwachung bei der Herstellung der Slushhäute für Instrumententafeln vorgenommen werden.In a particularly preferred embodiment, the component to be subsequently measured with the device can be formed by a slush skin of an instrument panel, in which a weakening line is formed by the recess, which in particular defines an airbag outlet opening. By determined with the device residual wall thickness in the recessed area a corresponding series monitoring in the production of Slush skins for instrument panels can be made.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.Reference to a drawing, an embodiment of the invention is explained in detail.
In der einzigen Figur ist schematisch ein Bauteil
Mit dem ersten Messmittel
Das erste Messmittel
Optional kann ein drittes Messmittel
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bauteilcomponent
- 22
- erste Bauteiloberflächefirst component surface
- 33
- zweite Bauteiloberflächesecond component surface
- 44
- erstes Messmittelfirst measuring device
- 55
- zweites Messmittelsecond measuring means
- 66
- Ausnehmungrecess
- 77
- Vorrichtungcontraption
- 88th
- Ausnehmungsbodenrecess bottom
- 99
- drittes Messmittelthird measuring means
- s1 s 1
- Messmittel-Boden-AbstandMeasuring means-floor distance
- s2 s 2
- Messmittel2-Oberfläche2-AbstandMessmittel2-Oberfläche2 distance
- s3 s 3
- Messmittel-Messmittel-AbstandMeasuring Equipment Measuring Equipment-distance
- s4 s 4
- RestwandstärkeRemaining wall thickness
- s5 s 5
- Messmittel3-Oberfläche1-AbstandMessmittel3 interface1 distance
- s6 s 6
- Bauteilstärkecomponent size
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