Koordinatenmessgerät F25 prüft im Nanometerbereich
Die Sicherheit des Patienten muss im Operationssaal, auf der Intensivstation und in der Praxis jederzeit gewährleistet sein. Der Arzt muss sich auf die eingesetzte Technik und die Instrumente verlassen können. Dazu trägt auch das Koordinatenmessgerät F25 von Carl Zeiss bei, das für die Qualitätssicherung von Mikrobauteilen entwickelt worden ist. Es gestattet taktiles Scanning sehr hoher Auflösung, aber auch optisches 2D-Messen nicht tastbarer Elemente und Strukturen. Bei allem – Programmieren, Messen und Dokumentieren – unterstützt die CAD-basierte Messsoftware CALYPSO® von Carl Zeiss den Anwender.
Mikrobauteile werden bei immer mehr Anwendungen benötigt. Sie sind Bestandteile miniaturisierter Systeme wie Drucksensoren, Mikromoto-ren und -schalter, Getriebe und Pumpen, Kugellager und Bioreaktoren. Ihr Einsatz in medizinischen Geräten erfordert hohe Genauigkeit, und damit einhergehend Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit. Nur dann kann beispielsweise eine Infusion über einen vorgegebenen Zeitraum in der erforderlichen Dosierung gegeben werden. Erst dann kommt der Hochgeschwindigkeitsbohrer beim Zahnarzt auf Touren und behält die erforderliche konstante Drehzahl von vielen 1000 Umdrehungen bei.
Mit dem Koordinatenmessgerät F25 bietet Carl Zeiss ein Messsystem, das die sehr hohen Genauigkeitsanforderungen bei der Qualitätssiche-rung von Mikrobauteilen erfüllt. F25 ermöglicht die Bestimmung von Maß, Form und Lage an den winzigen Bauteilen, die durch Mikrospritz-gießen und -fräsen, durch Mikrobohren und -erodieren hergestellt wer-den. Mit diesem Hightech-Messgerät ist es möglich, geometrische Strukturen abzutasten, die nur wenige Zehntelmillimeter groß sind und deren Fertigungsgenauigkeit weniger als ein Mikrometer beträgt. Ent-scheidend ist, dass die Mikrobauteile während des Messens nicht de-formiert, verschoben oder gar beschädigt werden. Aus diesem Grunde ist – bei Verwendung miniaturisierter Haltevorrichtungen – die Mess-sensorik des Messgerätes so ausgelegt, dass beim Messen mit taktilen Sensoren nur extrem kleine Kräfte wirken. Die Messkraft bei dem Koor-dinatenmessgerät F25 entspricht etwa einem Vierhundertstel der An-tastkraft eines großen Industriemessgerätes.
Effizient messen mit CAD-basierter Messsoftware CALYPSO
Für mehrdimensionale Messaufgaben an mikrosystemtechnischen Bau-teilen ist es zwingend, auf eine CAD-basierte Software wie CALYPSO zugreifen zu können. Da die Merkmale an den Werkstücken mit dem bloßen Auge praktisch nicht sichtbar sind, werden die Steuerdaten und Messprogramme direkt mit CAD programmiert und vor der Messung maschinenfern auf Störkonturen und Umfahrwege geprüft. Damit lässt sich sicherstellen, dass der filigrane Taster alle Merkmale ohne Kollisi-on erreicht. Mit der prüfmerkmalgesteuerten und objektorientierten Software CALYPSO können aus dem kompletten Messprogramm – ohne Mehraufwand – beliebige Merkmale angewählt und gemessen werden. Dies ist ein entscheidender Vorteil für die Handhabung des Messprogramms bei Detailmessungen am Werkstück.
Taktiles Messen mit Messunsicherheit 250 Nanometer
Das Messvolumen der 3D-Koordinatenmessmaschine F25 ist ein Ku-bikdezimeter. Die Messunsicherheit in diesem Volumen beträgt 250 Nanometer bei einer Auflösung von 7,5 Nanometern. Diese Auflösung und das optimierte Regelverhalten der Linearantriebe ermöglichen es, mit kleinsten Antastkräften auch in Bohrungen mit Durchmessern unter einem Millimeter taktil zu messen. – Die Antastkräfte sind auf Werte von weniger als 0,5 Millinewton minimiert.
Der 3D-Mikrotaster ist ausgelegt für Taststiftdurchmesser von 20 bis 500 Mikrometern und Tastkugeldurchmesser von 50 bis 700 Mikrome-tern bei einer freien Schaftlänge von bis zu fünf Millimetern. Zum Ver-gleich: Eine 2-Cent-Münze hat einen Durchmesser von 18,75 Millime-ter.
Mit einem optischen Sensor sind 2D-Messungen möglich. Seine Optik beruht auf Mikroskopobjektiven und ist für das Messen von Mikrobautei-len optimiert worden. Eine zusätzliche Kamera unterstützt beim Antas-ten der extrem kleinen Merkmale. Das erleichtert die Lernprogrammie-rung.
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