Integrierte optische Messverfahren für eine produktionsnahe 3D Oberflächenvermessung

Die Confovis GmbH aus Jena, Spezialist auf dem Gebiet der optischen 3D Oberflächenmesstechnik, präsentiert seine Messsysteme vom 07. bis 10. Mai 2019 auf der Control in Stuttgart – der internationalen Messe für Qualitätssicherung. Die, auf Kunden- und Branchenanforderungen maßgeschneiderten, Messsysteme sind neben der Nutzung als Stand-Alone-System aufgrund ihres Aufbaus und vorhandenen Schnittstellen ebenfalls in bestehende, produktionsnahe Serienmesssysteme integrierbar.

Bestimmte Messobjekte verlangen aufgrund ihrer Oberflächenbeschaffenheit eine gesamtheitliche Oberflächenanalyse. Die Kombination von konfokaler Messung und Fokusvariationsmessung ermöglicht eine Erfassung in ihrer Gesamtheit, sowohl hinsichtlich Mikrogeometrie, Rauheit und Isotropie, als auch rückführbar auf die gängigen Tastschnittnormen DIN EN ISO 4287 und 13565. So lassen sich beispielsweise auch schwierig zu messende Oberflächenkombinationen, wie diese bei Kontaktierungen eines USB-Sticks auftreten, artefaktfrei messen. Dessen Kontaktierungen (meist Gold) sind in Isolationsmaterial (Kunststoff) eingebettet und stellen herkömmliche Messgeräte aufgrund der unterschiedlichen Materialien auf die Probe. Mit der patentierten konfokalen Messtechnik von Confovis (Structured Illumination Microscopy) lässt sich diese schwierige Werkstoff- und Oberflächenkombination – ohne den Einsatz von Filtern – in Bezug auf Mikrogeometrie und Rauheit erfassen. Auch können extrem harte Schichten, wie DLC und amorphe Kohlenstoffschichten, in jedem Prozessschritt erfasst werden. Da diese Oberflächen meist zufällig verteilte Strukturelemente aufweisen, ergibt sich durch den Einsatz von konfokaler Messtechnik eine bessere Kennwertstabilität als bei taktilen Messgeräten.

Auf Branchenanforderungen anpassbare Messsysteme

Ausgehend von verschiedenen Branchenanforderungen bietet Confovis industrielle Messtechnik zur Messung und Auswertung von Oberflächen und Mikrostrukturen. Durch den modularen Aufbau der Messsysteme ist eine Anpassung an die entsprechenden Industrien (wie Automobil, Luft- und Raumfahrt, Präzisionswerkzeugbau, Metallurgie, Halbleiter oder Medizintechnik) flexibel möglich. Mit dem Messsystem LEADinspect können beispielsweise in einem Messablauf Makrodrall (rückführbar auf die Daimler-Norm MBN 31007-07) und Mikrodrall (mit einem vom Institut für Maschinenelemente (IMA) entwickelten Verfahren) gemessen werden. Das Messsystem TOOLinspect erfasst hingegen funktionstragende Oberflächen, die mit konfokaler Messtechnik bis in den einstelligen Nanometerbereich rückführbar auf die Normen DIN EN ISO 4287/4288, DIN EN ISO 13565 und DIN EN ISO 25178 sind. Mittels Fokusvariation können zusätzlich Geometrien mit steilen Flanken (z.B. an Zerspanungswerkzeugen) gemessen werden.

Confovis Messysteme sind integrierbar

In Messgeräten zur dimensionalen Vermessung sind detaillierte Oberflächenmessungen bisher kein Standard. Entsprechend müssen Dimension, Rauheit und auch Welligkeit an mindestens zwei unterschiedlichen Messstationen vermessen werden, was höhere Messzeiten und einen erhöhten Aufwand bedeutet. Da die Confovis Messeinheit keine beweglichen Teile enthält und sehr robust ist, ist eine einfache Integration in Koordinatenmessgeräte und andere industrielle Messgeräte möglich. Auch sind entsprechende Schnittstellenvoraussetzungen mechanisch und softwareseitig vorhanden. Diese Integration macht Transferzeiten hinfällig. Gleichzeitig ermöglicht sie aber auch eine einheitliche Datenerfassung. Insbesondere unter dem Stichpunkt Industrie 4.0 können dadurch Wechselwirkungen aus Dimension, Form- und Lage sowie Oberfläche besser verstanden und dokumentiert werden.

Nachhaltiger Wertschöpfungsbeitrag

Langfristig profitieren Wertschöpfungsprozesse in Unternehmen, deren Produktion sich auf funktionstragende Oberflächen konzentriert, vom Einsatz optischer 3D Oberflächenmesstechnik: Durch Erreichen einer guten Kennwertstabilität können Fertigungsprozesse besser verstanden, überwacht und optimiert werden. Auch wirken sich die hohe Messgeschwindigkeit optischer Messtechnik und die Möglichkeit, Messungen vollautomatisiert durchzuführen, positiv auf den zeitlichen und personellen Ressourceneinsatz aus. Die aus beiden Punkten resultierenden Kosteneinsparungen tragen somit neben der Qualitätssicherung zum langfristigen wirtschaftlichen Erfolg dieser Unternehmen bei.

Über die confovis GmbH

Confovis ist ein High-Tech-Unternehmen, das seit 2009 auf dem Gebiet der optischen 3D-Messtechnik tätig ist. Durch die patentierte Konfokal-Technologie „Structured Illumination Microscopy“ (SIM) ergeben sich neue Möglichkeiten zur schnellen und nanometergenauen Oberflächenanalyse für industrielle Anwendungen. Mit der neuesten Gerätegeneration kombiniert Confovis die Fokusvariation und die Konfokal-Messtechnik in einem System. Damit bietet der Messtechnik-Spezialist verschiedensten Industriekunden zeit- und kostensparende Lösungen für unterschiedliche Messaufgaben, wie Mikrokontur- und Rauheitsmessungen.

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