蔡司:一切成竹于胸
O一INSPECT复合式测量机

国际金属加工网 2017年12月05日

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外科医生使用的仪器越来越小,汽车制 造业使用的暇简直径也只有几十微米。 这种小型化的趋势方兴未艾。在柏林新 建的微生产技术应用中心(AMP),研究 人员致力于为各行各业的客户开发微细 零件和结构件。蔡司的7台测量机在他 们的研究过程中大显身手、各展奇能。

在微小生产技术中心,尺寸为微米级的工件,涉及许多生产和测量技术的挑战一图片显示的是一个硅材料零件

工业和科学领域正在进入更小的规模 尺寸。因此,2011年底微生产技术应 用中心应运而生。新大楼是柏林生产技 术中心(PTZ)的一部分,里面有两所学 院:F「aunhofe「生产系统及设计工艺学 院(IPK),以及柏林工业大学的机床 和工厂管理学院(IWF)。

PTZ的大约20位科学家、3位技术人员 和约40名学生助理在微生产技术应用 中心控制严格的环境中工作:相对湿度 稳定保持在45%一55%之间,温度波动 限于1摄氏度,实验室限于五分之一摄 氏度。即使是最轻微的温度波动也会导 致工件报废:如果滚刀刀片有极其细微 的膨胀,机器将无法满足加工精度的要 求。这是一个极端的案例一在这种微观 生产技术情况下制造的商品,至少具有 一个以微米级的尺寸标的。

生产的极限

医疗技术、动力和驱动技术、汽车、 航空航天、精密工程及工具制造和模具 制造行业的公司都极大地受益于AMP可 控的环境。以他们为代表的研究人员在
h. c. Ecka「t Uhlmann博士的指导下,努力开发微小部件和结构,并尽最大可能 优化生产工艺。他们采用了一系列的加 工方法一从微小的钻石镶嵌工具的加工 至激光材料加工,再到精密硬质合金刀 具的锐J。虽然研究项目各不相同,但 他们有一个共同点:都经过可靠的测 量技术的检测,这也是在同一个世界里一个小个子的销钉遇见一个巨大的箭 头时,唯一能够保证它们互识的依据。“ 我们必须不断检查我们所做的一切,” F「aunhofe「 IPK的Di「k Obe「schmidt博士 说,接着他又补充道:“我们的研究是生 产的极限。”五台坐标测量机、一台计算 机断层扫描仪和六台显微镜在AMP用于质量检验。大多数设备是蔡司产品,安 装在超精密的实验室内。该系列设备需 要监测工件的广谱性和员工面临的测量 要求。这个范围包捂从结构尺寸仅有几 百纳米,只能用显微镜检查的零件,到 尺寸在毫米范围内、有大量的几何特征 需要不同的测量原理进行检查的大型零件。

为了评估生产和测量潜力,AMP科学家们使用参考工件一如20微米大小的芯片的几何形状

一窥究竟 AMP柏林技术中心在开业时购买了一台 蔡司O一INSPECT复合式测量机和一台 蔡司METROTOM    800计算机X射线断 层扫描仪。这是2011年年底经过严格 的考核评估做出的采购决定。

从那时起,研究人员已经用METROTOM 检查了数百个男损的微型部件一即使用 X射线检查部件,从而生成能够显示部 件所有特征的三维模型。然后操作人员 用蔡司CALYPSO测量软件将其直接与 CAD模型进行对比。公差的大小以不同 色彩显示,简单明了。目前,研究人员 已经将测量机用于传感器和医疗技术的 开发项目中,以确保孔径达到或略小于 50微米。将来,在工具制造、模具制造 和生物技术方面还将增加其它的任务。 科学家们对所选择的测量机感到非常满 意:“X射线计算机断层扫描仪具有神奇 的能力,能够看到部件内部,以此确保 产品质量,”Obe「schmidt博士非常高 兴地说,然后又补充说:“当检测泡沫 和复合材料时,这一点帮助相当大。”

日常工作中的可靠帮手

购买蔡司O一INSPECT的决定使AMP 得到了无法估量的回报:“这是一台 非常适合我们日常工作的设备,它 可以快速简单地提供可靠的测量结 果,”Obe「schmidt博士总结说。该测 量机的两个卓越性能特点,确保了AMP 的工作顺利完成:首先它操作简单,适 合不断变化的工作任务。工作人员经过 简单的培训之后,可以迅速编写新工件的测量程序。第二,蔡司O一INSPECT 具有两种不同的探头:接触式探头和 光学探头。因为某种工件部分特性可 能只能采用光学测量,而另外一些特 性可能只能采用接触式探头,根据 Obe「schmidt博士的说法,“这种探头 组合形式非常适合我们的测量要求。” 蔡司O一INSPECT现在是AMP使用频率 最高的测量机,并且每天都在运行,纵 观使用的效果,无论是对整个测试件进 行测量,还是在注塑机上单独检测几何 形状都表现卓越。

Obe「schmidt博士认为,复合式测量机 技术是他正在见证的生产技术发展趋势 中最好的例子:在一个单一的系统中整 合了不同的方法。尽管将AMP全部的测 量任务结合在一台机器中可能无法很快 实现,但是由于选择了测量机,针对任 何微型部件,AMP几乎都拥有完美的测 量解决方案。对于Obe「schmidt博士来 说,可靠的测量技术与微小产品生产紧 密相联:“测量技术通常是更高精度技 术创新的先行者。由于我们也将这种理 论应用在我们的工作领域中,因此我见 证了机械工程技术在日常工作中取得的 巨大进步。”

 简介

微 小 产 晶 生 产 技 术 应 用 中 心 (AMP)

AMP柏林拥有德国最好的研究 和开发装备。其于2011年11月启用,专门满足最大精度生产方法的需要,具有绝对的优越性:温度和湿度可准确调节,是叉 有环境振动的特殊实验室。拥 有20名科学家、3名技术人员和大约40名学生助理,他们来自 F「aunhofe「生产系统及设计工艺学院(IPK),以及柏林工业大学的机床和工厂管理学院(IWF)。中心780平方米的设施,为他们在研究和发展项目上的联合工作提供了足够的空间。他们联合创建柏林生产技术中心,开发微型部件、测试复杂的微型系统并优化大批量生产的制程。







 

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