Steile Flanken und Topographien mit starken Spiegelungen werden optisch messbar

Das optische 3-D-Messsystem wird überall dort eingesetzt, wo es gilt, Oberflächen robust, genau, flächendeckend und schnell im Mikro- und Nanobereich zu messen. Ob es sich nun um Schweißpunktkontrolle, Präzisionsfertigung und Feinwerktechnik, Applikationen in der Metallverarbeitung, Maschinenbau, High-Tech-Formenbau für serienreife Spritzwerkzeuge, Qualitätssicherung in der zerspanenden Industrie, Medizintechnik oder Anwendungen in der Papier- und Druckindustrie handelt – das Einsatzgebiet von InfiniteFocus zur Oberflächenkontrolle ist nahezu unbegrenzt. Sobald eine Mindestrauheit von 10 nm gegeben ist, erzielt das Messsystem auch über große Scanbereiche hochgenaue und rückführbare Ergebnisse.

InfiniteFocus wird sowohl im Labor als auch zur schnellen und robusten Oberflächenmessung während der Produktion eingesetzt. Zur Inline-Kontrolle bzw. produktionsbegleitenden Messungen wird eine Reihe von Sensoren angeboten, die auf die jeweilige Applikation abgestimmt sind. Mit diesen Sensoren erhält der Anwender dasselbe Spektrum an Mess- und Einsatzmöglichkeiten, das mit dem Messsystem im Labor zur Verfügung steht. Sämtliche dafür mechanisch notwendinge Komponenten bringt das System selbst mit, sodass keinerlei Anpassungs- oder Adaptierungsnotwendigkeiten für die Integartion in eine bestehende Produktionslinie bestehen. Die robuste und kompakte Ausführung der Sensoren ermöglicht auch den Einsatz in rauer Umgebung.

Optische Schweißpunktkontrolle

Moderne Herstellungsverfahren in den verschiedensten Fertigungsprozessen fordern auch Innovationen in der Schweißtechnik bzw. Schweißpunktkontrolle. Egal ob es sich um das Erkennen und Messen von Rissen, Einkerbungen, unerwünschten Poren oder unzureichender Festigkeit handelt, die Prüfung und Bewertung der Schweißpunkte während der Produktion erspart teure und aufwändige Nacharbeit. Mit der Möglichkeit selbst steile Flanken und Oberflächen mit stark divergierendem Reflexionsgrad innerhalb von Sekunden in höchster Genauigkeit zu messen, erfüllt InfiniteFocus die Voraussetzungen zur 100-Prozent-Kontrolle der Schweißpunkte.

Qualitätssicherung, Verschleißanalyse und Messung von Fertigungstoleranzen am Beispiel von Dreh- und Fräsprozessen

Das optische System wird für die hochgenaue Messung kritischer Geometrien von Präzisionswerkzeugen eingesetzt. Gerade im Form- und Werkzeugbau ist sowohl die Qualitätskontrolle des Werkzeugs selbst als auch die Oberflächenkontrolle des (meist) zerspanten oder gefrästen Bauteils unerlässlich. Auch über große Gesichtsfelder, also bei Oberflächen mit großen lateralen und vertikalen Scanbereichen, werden Geometrien wie zirkuläre Frässtrukturen oder Werkzeugspitzen und Kanten robust gemessen.

Ein Qualitätsindikator zur Beurteilung der Fertigungsqualität von auf CAD-Modellen basierenden Bauteilen ist die Messung ihrer Fertigungstoleranzen. Es gilt festzustellen, ob gemessene Werte innerhalb der Zeichnungstoleranzen liegen. InfiniteFocus bietet die Möglichkeit, verschiedene 3-D-Modelle zueinander zu registrieren, um auf diese Weise die Differenz zwischen den Soll- und Ist-Werten zu messen. Eine weitere Anwendung der Registrierung und Berechnung von Differenzmodellen ist die Verschleißanalyse, die Qualitätsmerkmale wie Schnittgeschwindigkeit, Schneideigenschaften und Standzeiten massiv beeinflussen.

Die Messung von Flankenwinkeln auf Fräserspitzen ist ein weiteres Beispiel zur Qualitätssicherung in der zerspanenden Industrie. Fräserspitzen mit Flankenwinkel an die 80° können mit InfiniteFocus robust gemessen werden. Dasselbe gilt für die Messung von Oberflächendetails wie den Riefen eines gefrästen Bauteils.

Hochgenaue Oberflächenmessung von Mikrozahnrädern

Ein typisches Anwendungsgebiet von InfiniteFocus ist die Messung und Überprüfung von Mikrozahnrädern. Diese sind meistens aus Kunststoff oder Metall gefertigt und weisen Durchmesser von bis zu unter einem Millimeter auf. Eine wesentliche Anforderung an die Messung solcher Zahnräder ist die Kapazität, auch an steilen Flanken wie z. B. den Zähnen eines Mikrozahnrades robust und innerhalb von Sekunden zu messen. Die Anwendung von unterschiedlichen Analyse-Methoden ermöglicht zudem die Bestimmung wichtiger Parameter des Zahnrades. Dazu zählt z. B. der Innen- und Außendurchmesser, der Flankenwinkel oder der Winkel eines schräg verzahnten Zahnrades.

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Das System wird im Rahmen der Sonderschau „Berührungslose Messtechnik“ anlässlich der Control 2007 in Sinsheim, 8. bis 11. Mai, in Halle 5, Stand 5304, vorgestellt. Die Sonderschau will einen Beitrag zur Verbreiterung der Akzeptanz berührungsloser Messtechnik leisten, indem an einigen ausgewählten Exponaten die Konstruktionsprinzipien, Eigenheiten und Grenzen der neuen Messmöglichkeiten demonstriert werden. Die Sonderschau findet mit Unterstützung der P. E. Schall GmbH, den Mitgliedern des Control-Messebeirats und der Fraunhofer-Allianz Vision statt.