Měřicí technika špičkové třídy - Počítačová tomografie WENZEL

Společnost 1zu1 Prototypen GmbH & Co KGse sídlem v rakouském Dornbirnu byla založena v roce 1996 jednateli Hannesem Hämmerlem a Wolfgangem Hummlem.

Dnes má společnost 160 zaměstnanců, od poloviny listopadu je součástí mezinárodně působící skupiny Prototal Group a vyrábí prototypy, malé série a sériové díly pro zákazníky z celého světa a pro všechna myslitelná odvětví. Ve výrobě používá 1zu1 nejdůležitější procesy 3D tisku, jako je laserové slinování a stereolitografie. Při vývoji nových komponent 1zu1 rád tlačí své zákazníky na hranice toho, co je proveditelné z hlediska složitosti a přesnosti. Měřicí technika hraje nesmírně důležitou roli při měření a testování nejjemnějších detailů a nejpřísnějších tolerancí tvaru a polohy.

Již jedenáct let používá 1zu1 optická měřicí řešení a produkuje několik stovek protokolů z měření ročně. "Velmi dobře známe limity optické metrologie," vysvětluje generální ředitel Wolfgang Humml. "Vzhledem k tomu, že komponenty, které vyrábíme, jsou stále složitější a menší, bylo nám jasné, že chceme učinit další inovativní krok v metrologii a že srovnání výsledků 3D měření s 3D datovými modely musí být lepší a přesnější." Při hledání nového řešení měření bylo důležité několik kritérií.

Průmyslová počítačová tomografie versus optická metrologie

Důraz byl kladen na přesnost výsledku měření v celé 3D části a nejen pro oblast, kterou lze zachytit optickou metrologií. Zde má průmyslová počítačová tomografie jasné výhody. Ve srovnání s dotekovými nebo optickými měřicími stroji lze počítačovou tomografii (CT) použít také k nedestruktivnímu měření vnitřních vlastností s vysokou přesností. Zejména pro měřicí úlohy průhledných součástí a dílů s vysoce lesklým zrcadlovým povrchem má optická měřicí technika jasně své limity. Měření bez předchozího ošetření laserovým skenovacím antireflexním sprejem není u takových dílů možné. Kromě toho nelze požadovanou přesnost měření dosáhnout aplikací postřiku. Další velkou výhodou průmyslové počítačové tomografie je rychlost skenování a vyhodnocování. Tímto způsobem lze během několika sekund změřit tisíce měřicích bodů. Provádění tzv. paletových skenů (několik komponent v jednom skenování) navíc nabízí zkrácení procesních cyklů a zvýšení nákladové efektivity.

Po rozsáhlém výběrovém řízení se společnost 1zu1 rozhodla pro systém exaCT L CT se 150 kV od společnosti WENZEL Metrology GmbH ve Wiesthalu. "Zaručená nejistota měření +/- 5 μm, přesvědčivé CT měření našich pěti srovnávacích problémových dílů a působivá přesnost zobrazení povrchu bez softwarového vyhlazení jsou rozhodující pro zakoupené zboží," vysvětluje Humml. "Výsledky měření byly pro nás tak působivé, že jsme si rádi objednali první stroj postavený v této konfiguraci a jsme rádi, že systém je u nás v provozu. Doba skenování systému je působivě rychlá, takže jsme byli schopni provést asi 120 skenů v běžné pracovní době v prvních třech týdnech provozu. " Vysoká účinnost CT řešení umožňuje rychlejší vývoj a tím i čas a peníze pro koncového zákazníka.

Kromě toho má CT řešení od společnosti WENZEL nejmenší půdorys ve své třídě s výkonem 150 kV a nabízí také skenovací objem 400 mm na výšku a 235 mm na průměr. "Touha po co největším měřeném objemu s poměrně malou zástavbou byla dalším důležitým kritériem požadavku," zdůrazňuje Humml. Kromě malých rozměrů a velkého skenovacího objemu nabízí exaCT L další velkou výhodu – přeprava a montáž nevyžaduje žádné otvory dveří a uliček, což zajišťuje rychlou a hladkou instalaci bez další námahy. ExaCT L je také nejlepší ve své třídě, pokud jde o hmotnost systému, s pouhými 2 650 kg, což umožňuje flexibilitu instalačních prostor.

ExaCT L je nejnovějším produktem rozsáhlé řady exaCT společnosti Wenzel. Systém získal na konci roku 2020 ocenění Frost & Sullivan Global New Product Innovation Award 2020 na základě globální analýzy trhu pro průmyslovou počítačovou tomografii. "ExaCT L má vynikající rentgenový výkon v kombinaci s rychlým detektorem, což mu umožňuje rychle měřit objekty a vady," řekl Mariano Kimbara, senior průmyslový analytik společnosti Frost & Sullivan. "Wenzel učinil důležitý krok na trhu s intuitivním uživatelským rozhraním, které automatizuje všechny parametry měření pomocí inteligentního softwaru a nabízí tak obrovské výhody pro zákazníky." Tři nezávislé osy pojezdu zajišťují velkou flexibilitu a umožňují vysoké rychlosti a krátké doby měření a testování.

Od aditivní výroby k obrábění

Vzhledem k vysokému povědomí o kvalitě má 1zu1 pro své zákazníky řadu měřicích a testovacích úkolů: Hodnocení spotřeby, kompenzace smrštění a zkreslení, testování vměstků a nečistot, geometrické testy, analýzy montáže (multiscan) a monitorování procesů (měřicí série), protokoly o měření a zkouškách jsou vždy prezentovány uživatelsky přívětivým a srozumitelným způsobem.

1zu1 se spoléhá na technologie, jako je 3D tisk, plastové vakuum a vstřikování plastů, stejně jako na mechanickou výrobu. Velká část investice 1zu1 jde do aditivní výroby. Zde je společnost jednou z nejlepších na světě a od roku 2020 je pilotním zákazníkem a vývojovým partnerem nových technologií 3D tisku pro EOS, jednoho z předních světových dodavatelů systémů pro průmyslový 3D tisk.

Průmyslová počítačová tomografie a aditivní výroba jsou dvě poměrně mladé technologie, které lze výborně kombinovat. Zatímco "aditivní výroba" umožňuje nové struktury, zajištění kvality těchto nových produktů se provádí na CT. Na základě těchto výsledků jsou generována korekční data, která mohou výrazně zlepšit jak rozměrovou přesnost, tak mechanickou stabilitu 3D tištěných dílů. Zejména složité tvary vytvořené 3D tiskem často představují potíže pro konvenční měřicí systémy. Pouze CT technologie umožňuje nedestruktivní analýzu materiálu a testování rozměrové přesnosti.

"Na společnosti WENZEL oceňujeme kompetentní poradenství a schopnost naslouchat při prodeji a porozumět našim potřebám a vysokým požadavkům. Náš přímý kontaktní pracovník Bernd Fleckenstein nám neustále dával pocit, že jsme u správného výrobce," rozplývá se Wolfgang Humml. Pro něj jako generálního ředitele bylo také přesvědčivé předběžné přijetí systému, které doprovázel Dr. Uwe Hilpert, produktový manažer CT společnosti WENZEL, a který byl schopen vysvětlit měření každého jednotlivého pixelu na ultrarychlém 7,5 megapixelovém detektoru dobře podloženým a kompetentním způsobem.

"Výcvik CT byl také proveden Dr. Hilpertem na místě v Dornbirnu. Po týdnu intenzivního školení a seznámení s CT technikou byli naši měřicí technici "připraveni na vše" Investice jsou tak zábavné a vytvářejí přidanou hodnotu pro nás i naše zákazníky," shrnuje generální ředitel Humml.

‍

Výsledek

Průmyslový počítačový tomograf exaCT L je univerzálně použitelné zkušební a měřicí zařízení pro optimalizaci komponent a výrobních procesů. Měřicí řešení pracuje vysoce efektivně s významnou přidanou hodnotou pro zákazníka. Rychlejší vývojová doba šetří čas a peníze. Pokud je nutná analýza nebo testování vnitřních konstrukcí, mohou být provedeny bez zničení součásti. To také vede k mnohem rychlejším časům skenování a menšímu úsilí. Jediným skenováním lze z generovaných dat provádět metrologická hodnocení a analýzy. Spolehlivé výsledky měření jsou dokumentovány uživatelsky přívětivým a srozumitelným způsobem. – Úvaha na téma bezpečnosti: I u méně složitého spotřebního zboží, které se prodává ve velkém množství, může dojít k selháním, která mají stejně nákladné účinky na stažení a pověst společnosti. Archivace výsledků měření umožňuje opětovnou analýzu v případě chyby s cílem umožnit rychlou opravu nebo vyvrátit případnou reklamaci.

‍