Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Präzisionsmesstechnik

Im Rahmen der Präzisionsmesstechnik stellt die Geometrieprüfung von Merkmalen an Werkstücken die gängigste Prüfung dar. Neben der Messung von Form, Maß und Lage der Geometrieelemente ist die Oberflächenbeschaffenheit für die Funktionstüchtigkeit eines Produktes ein wesentliches Merkmal. Um die Einhaltung der geometrischen Produktspezifikationen zu überprüfen, werden dimensionelle Merkmale häufig mithilfe der Koordinatenmesstechnik bestimmt. Die Koordinatenmesstechnik ist ein universelles Messverfahren, bei dem die Werkstückoberfläche in einem Koordinatensystem punktweise erfasst wird. Dabei kann die Erfassung der Oberflächenpunkte des Messobjekts mit unterschiedlichen Sensoren erfolgen. In der anschließenden Auswertung werden die erfassten Messpunkte anhand einer Approximation entsprechend der Messaufgabe, meist unter Berechnung von geometrisch idealen Ersatzelementen (z. B. Ebene, Zylinder), verknüpft. Eine folgende Verknüpfung der so erfassten Geometrieelemente ermöglicht die Ermittlung der Merkmale zwischen diesen (z. B. Abstände) oder auch Lageabweichungen zu Bezugselementen.

Das Aufgabenfeld der Präzisionsmesstechnik ist jedoch nicht auf die Mess- und Prüfvorgänge beschränkt. Die Präzisionsmesstechnik steht neuen Anforderungen gegenüber, welche einerseits durch die veränderten Produktionsbedingungen und andererseits durch die gestiegenen Qualitätsanforderungen geprägt sind. Die Produktionstechnik steht unter dem Eindruck globaler Megatrends, sodass Themen wie Ressourceneffizienz, Beherrschung neuer Prozesstechnologien, Flexibilisierung und Transparenz zunehmend an Bedeutung gewinnen. Dies führt zu neuen Herausforderungen und Trends in der Präzisionsmesstechnik, welche in die vier Kategorien „Schneller“, „Genauer“, „Sicherer“ und „Flexibler“ zusammengefasst werden können. Das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik besitzt langjährige Erfahrungen in der Anwendung, Entwicklung und Maschinenintegration von Mikromesstechnik.

Unser Angebot

Zur vollständigen Bauteilqualifizierung von Mikrokomponenten und-strukturen stehen dem Fraunhofer IPK taktile, optische und röntgenbasierte Messverfahren zur Verfügung. Hiermit können Messungen von Geometrie, Lage- und Formdaten sowie von Oberflächenkennwerten optischer Bauteile durchgeführt werden. Mittels industrieller Computertomographie können Bauteile sowie Baugruppen zerstörungsfrei und dreidimensional messtechnisch erfasst werden. Die dadurch erlangten Daten können beispielsweise zur Materialcharakterisierung, dem Reverse Engineering sowie zur Maßhaltigkeitsprüfung herangezogen werden. Messtechnische Lösungen für die Werkzeug- und Maschinenentwicklung sowie Unterstützung bei der Integration von Messtechnik in Werkzeugmaschinen runden das Angebot ab.

Anwendung

  • Machbarkeitsstudien
  • Erstellung von Erstmusterprüfberichten
  • Reverse Engineering / Flächenrückführung
  • Materialcharakterisierung (Poren, Einschlüsse oder Faserorientierung)

Technische Ausstattung

  • Koordinatenmessgerät vom Typ F25 der Fa. Zeiss
  • Multisensor-Koordinatenmessgerät vom Typ O-Inspect der Fa. Zeiss
  • Röntgen-Computertomograph des Typs Metrotom 800 der Fa. Zeiss
  • Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop des Typs LSM 5 Pascal der Fa. Zeiss
  • Form- und Rauheitsmessgerät vom Typ Infinite Focus der Fa. Alicona
  • Rasterkraftmikroskop vom Typ N8 NEOS der Fa. Bruker
  • Rasterelektronenmikroskop vom Typ  JCM 5000 der Fa. Nikon
  • Weißlichtinterferometer vom Typ NewView 5010 der Fa. Zygolot
  • Taktiles Profilometer vom Typ Nanoscan 855 der Fa. Jenoptik