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Weißlichtinterferometrie

Industrielle Rautiefen- und Formmessung
Weißlichtinterferometrie

Mikromechanische Präzisionsteile müssen hohe Anforderungen erfüllen. Um wirtschaftlich zu fertigen und dabei die Vorgaben hin zu kleineren Teileabmessungen und engeren Toleranzen nachweisbar einhalten zu können, benötigen Hersteller ein Prüfsystem, das möglichst viele Oberflächeneigenschaften rasch und sicher erfassen, messen und darstellen kann. Das Weißlichtinterferometer NewView 7000 erfüllt diese und weitere Kriterien.

Konrad Dengler, Fachjournalist, Großenseebach

Praxisbewährte Prüfmethode
Auf konventionelle Weise diverse Oberflächeneigenschaften eines Werkstückes – beispielsweise Ebenheit, Rautiefen, Kanten, Sitzwinkel (Konus) und Rundungen – zu prüfen, ist sehr arbeits- und zeitaufwändig. Geräte, die mit einem Prüfkörper taktil messen, sind aufgrund ihrer mechanischen Komponenten optischen Systemen deutlich unterlegen und für die oben angedeuteten Messaufgaben nicht mehr zeitgemäß. Die berührungslos wirkende Weißlichtinterferometrie eignet sich dahingegen sehr gut für prozessbegleitende Prüfaufgaben und wird seit gut 30 Jahren erfolgreich in der Industrie eingesetzt. Der Nutzen wird noch gesteigert, wenn die zu prüfenden Teile innerhalb eines Messgeräts in einer Aufspannung automatisch mehreren unterschiedlichen Prüfungen unterzogen werden können, womit das zeitaufwändige Transportieren und Justieren der Prüfteile entfällt.
Die NewView-Messtechnik
Seit 30 Jahren befasst sich der Prüfgerätehersteller ZygoLOT, Darmstadt, mit der optischen Messtechnik, speziell den Anwendungsmöglichkeiten der Weißlichtinterferometrie. Die nach diesem Prinzip arbeitende, von ZygoLOT entwickelte NewView-Messtechnik hat sich seit dem Jahr 2000 im industriellen Einsatz durchgesetzt. Mittlerweile sind weltweit rund 3.000 NewView-Geräte im industriellen Einsatz, viele davon rund um die Uhr an sieben Tagen in der Woche. Die NewView-Geräte gelten heute als Referenzgeräte für Weißlichtinterferometer im Maschinenbau, in der Automobiltechnik und in weiteren Industriebereichen, wo kleinformatige Präzisionsteile gefertigt oder benötigt werden. Jüngstes Produkt der NewView-Reihe ist das Weißlichtinterferometer NewView 7000, eine Weiterentwicklung des industriell bewährten Systems NewView 6000. Es ersetzt bis zu drei andere Messgeräte, ist universell und flexibel einsetzbar und kann in einem Arbeitsgang vollautomatisch mehrere unterschiedliche Messungen durchführen und auswerten sowie den Befund dokumentieren und grafisch darstellen (Bild 1).
NewView 7000 – vielfältige Messmöglichkeiten
Das Weißlichtinterferometer NewView 7000 kann Prüfteile aus praktisch allen Werkstoffen mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm bis mehr als 130 mm aufnehmen und an ihnen zahlreiche Prüfungen durchführen. Dazu gehören die Messung von Ebenheit und Rauigkeit sowie die Messung der Stufenhöhe und der Formabweichung; ebenso können zurückgesetzte Flächen, Winkel, Radien, Kegelwinkel und Konen vermessen werden. Außerdem lassen sich Schleifstrukturen und Verschleißerscheinungen bestimmen, Schichtmessungen ausführen und Kanteneffekte analysieren. Im Falle von Ebenheitstoleranzen wird beispielsweise eine Messmittelfähigkeit bei einer Teiletoleranz von 0,5 µm garantiert (Bilder 2 und 3).
Das NewView 7000 führt auch SPC-Messungen durch. Die Messergebnisse werden direkt in eine Statistik übertragen. Der Bediener kann sich anhand auswählbarer 3D-Grafiken auch den Zustand der Prüfteile ansehen. Die Prüfergebnisse jedes Prüfteils lassen sich auf einem Bildschirm oder einem Papierausdruck dreidimensional farbig darstellen, was die Anschaulichkeit fördert.
Ausbaufähiges Modulsystem
Das Messgerät NewView 7000 ist nach einem Baukastensystem modular aufgebaut. Der Anwender kann deshalb ein auf seine speziellen Bedürfnisse abgestimmtes Basisgerät erwerben und dieses später entsprechend den hinzukommenden Messaufgaben ausbauen lassen. Das Baukastensystem ist so vielseitig, dass allein mehr als 20 verschiedene Objektive bereitstehen. Die Wirtschaftlichkeit der Messtechnik wird noch weiter erhöht, weil der Bediener beispielsweise 24 Teile in eine Mehrfachteileaufnahme einlegen kann, die nach dem Start des Prüfablaufs nach und nach vollautomatisch gemessen werden (Bild 4).
Anwendungsbeispiele
Das NewView 7000 kann direkt an einer Maschine aufgestellt werden, beispielsweise einer Schleifmaschine, und gibt dem Bediener die Möglichkeit, während der Fertigung laufend die Qualität der geschliffenen Teile und damit die Qualität des Schleifprozesses zu überprüfen und, wenn nötig, korrigierend in den Prozess einzugreifen. Auch nach dem Auswechseln oder Nachstellen von Werkzeugen, beispielsweise Schleifscheiben, kann der Bediener rasch überprüfen, ob die Maschine wieder ordnungsgemäß arbeitet. Typische Teile, deren Oberfläche mit dem Messgerät NewView 7000 geprüft werden können, sind diverse Motorenkomponenten, beispielsweise Teile für Diesel- und Benzin-Einspritzsysteme, Ventile und Pumpenteile, Komponenten für Hydrauliksysteme, Magnetschalter, aber auch Bauteile für die Mikroelektronik, die Halbleitertechnik, die Optik, darunter Linsen aller Art, die Photovoltaik, zum Beispiel Solarzellen, sowie Bauteile für Mikrolaser-Systeme.
Schnelle Amortisierung
Zygolot ist Premiumlieferant von Unternehmen wie Carl Zeiss und Bosch, wo bereits zahlreiche NewView-Messgeräte arbeiten. Aber auch viele kleinere und mittelständische Unternehmen haben schon erfolgreich in die NewView-Technologie investiert und erweitern laufend ihren Bestand an NiewView-Geräten.
Wie auch die Vorgängerversionen, lässt sich das Messgerät NewView 7000 voll in die Produktion integrieren, arbeitet mit kurzen Taktzeiten und hilft, Fertigungsparameter, wenn erforderlich, schnell zu korrigieren und so kostspieligen Ausschuss zu vermeiden. Das Gerät lässt sich einfach und sicher bedienen, die Messungen sind unabhängig vom handwerklichen Geschick des Bedieners.
Durch den Einsatz von NewView 7000 kann die Produktions- und Produktqualität garantiert werden. Alle diese vorteilhaften Eigenschaften machen sich für den Anwender in einem schnellen „return of investment“ und einer dauerhaft guten Wirtschaftlichkeit bezahlt.
ZygoLOT GmbH, Darmstadt
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