Dienstleistungen

Mess- und Kalibrierdienstleistungen

Industrielle Computertomografie

Metrotom 1500 (Carl Zeiss Industrielle Messtechnik)
Metrotom 1500 (Carl Zeiss Industrielle Messtechnik)

Der industrielle Röntgen-Computertomograf Zeiss METROTOM 1500 ermöglicht die Durchführung von komplexen Mess- und Prüfaufgaben an Kunststoff- und Metallbauteilen. Durch das große realisierbare Messvolumen und die leistungsstarke Röntgenquelle können auch größer dimensionierte Bauteile komplett erfasst werden. Gleichzeitig können auch innenliegende Strukturen, welche taktil oder optisch nicht zugänglich sind, gemessen werden. Ein in Sonderanfertigung implementierter Hexapod erlaubt individualisierbare Messstrategien zur Artefaktreduktion.

Messbereich: D = 305 mm; H = 260 mm (ohne Bildfelderweiterung) D = 570 mm; H = 550 mm (mit Bildfelderweiterung)
Röhrenspannung, -leistung: 30 kV bis 225 kV, 500 W
Detektorauflösung: 2048 Pixel x 2048 Pixel
Auflösung Messvolumen (Voxelgröße): ab ca. 10 µm (bauteilabhängig)
Messgenauigkeit: MPE_E0 (3D) = (9+L/50) µm (L in mm)

Additive Fertigungsverfahren wie das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen werden zunehmend eingesetzt, um Prototypen, aber auch komplex geformte Funktionsbauteile mit topologieoptimierten Freiformflächen herzustellen. Eine fertigungsbedingte Bauteilporosität kann dabei jedoch schnell zu einem Versagen des Bauteils führen, falls in kritischen Bereichen eine erhöhte Porenanzahl oder ein erhöhtes Porenvolumen vorliegt. Messungen mit dem Röntgen-Computertomografen Metrotom 1500 ermöglichen beispielsweise eine zerstörungsfreie ortsaufgelöste 3D-Porenanalyse für das komplette Bauteil inklusive statistischer Analyse der Porosität.

Abbildung: 3-D-Porositäsanalyse für einen additiv gefertigten Probekörper aus Aluminium mit fertigungsbedingt erhöhtem Porenaufkommen in den hinteren Kantenbereichen.

3D-Porositäsanalyse für einen additiv gefertigten Probekörper aus Aluminium mit fertigungsbedingt erhöhtem Porenaufkommen in den hinteren Kantenbereichen.

 

Wir bieten:

  • Überprüfung und Messung von geometrischen Merkmalen an Bauteilen
  • 3D-Porositätsanalyse
  • Wandstärkenanalyse
  • Qualitative Schnittbildanalyse
  • 2D-Röntgenuntersuchungen
  • Individuelle messtechnische Untersuchungen

Multisensormesstechnik

FRT MicroGlider (Fries Research & Technology)
FRT MicroGlider (Fries Research & Technology)

Das Multisensormesssystem FRT MicroGlider ist ein Oberflächenmessgerät für berührungslose und berührende Messungen mit Subnanometer-Auflösung. Es umfasst einen konfokal chromatischen Aberrationssensor, der die Probe mit fokussiertem Weißlicht bei einem Arbeitsabstand von 4,5 mm beleuchtet. Das reflektierte Licht wird mit einem Spektrometer zur Abstandsbestimmung ausgewertet, so dass Strukturen auf der Oberfläche des Werkstücks erfasst werden können. Mit dem als weiteren Sensor integrierten Rasterkraftmikroskop kann die Werkstückoberfläche mit einer kleinen Siliziumspitze (Cantilever) zusätzlich abgetastet werden. Außerdem lassen sich die Oberflächen mit einem taktilen Tastsystem (Profilometer) erfassen.

Messbereich: 350 mm x 350 mm
Tischbelastung: max. 5 kg
Auflösung vertikal: 12,8 nm (bei 10 mm Messbereich)
Geradheitsabweichung: 0,5 μm über 120 mm Verfahrweg 0,2 μm über jeweils 20 mm Verfahrweg

Chromatischer Sensor (CWL):
Berührungsloser Weißlicht-Distanzsensor; Spektralanalyse des reflektierenden, auf die Oberfläche fokussierten weißen Lichtes.

  • Messbereich z: 300 µm
  • Arbeitsabstand: 4,5 mm
  • Laterale Auflösung (optisch): 1 µm – 2 µm
  • Auflösung in z (optisch): 3 nm

Die mit dem chromatischen Weißlichtsensor erzeugten Messdaten der Oberfläche eines Werkstücks werden meist mit der Messsoftware MountainsMap®-Software ausgewertet. Für die Auswertung und grafische Darstellung des Werkstücks werden die erfassten Oberflächenmessdaten zunächst rechnerisch ausgerichtet (Gauß-Ebene). Im gezeigten Beispiel wurde zur Bestimmung der Flächendurchbiegung des Werkstücks in X- und Y-Richtung die maximale Flächendurchbiegung rechnerisch und grafisch bestimmt.

Bild und Diagramm
Darstellung der Topgrafie und Flächendurchbiegung

 

Wir bieten:

  • Messung von Form- und Oberflächenstrukturen
  • Messung von Konturen
  • Bestimmung der Topografie
  • Individuelle messtechnische Untersuchungen

Taktile Oberflächenmesstechnik

Form Talysurf (Taylor Hobson)
Form Talysurf (Taylor Hobson)

Das Form Talysurf Serie 2 PGI ist ein taktiles Oberflächenmessgerät, mit dem Mikrostrukturen und Konturen im Makrobereich aufgenommen werden können. Die Oberfläche des Werkstücks wird von dem eingesetzten Taster (Tastnadelradien im Bereich von 2 µm bis 1 mm) erfasst und dadurch das am entgegengesetzten Ende des Tasthebels befindliche Phasengitter ausgelenkt. Ein interferometrischer Lesekopf dient zur photoelektrischen Erfassung der Auslenkung des Tasthebels und der Kontur der Werkstückoberfläche. Durch die über den Messbereich konstante Auflösung des inkrementellen Phasengitterinterferometers können Strukturen mit Höhenunterschieden von wenigen Mikrometern auf der Werkstückoberfläche erfasst werden.

Messbereich: In vertikal (z) +/- 20 mm (abhängig von der Tasterlänge)
In Vorschubrichtung (x) 120 mm
Senkrecht zur Vorschubrichtung (y): 100 mm
Auflösung vertikal: 12,8 nm (bei 10 mm Messbereich)
Auflösung vertikal: 12,8 nm (bei 10 mm Messbereich)
Geradheitsabweichung: 0,5 μm über 120 mm Verfahrweg
0,2 μm über jeweils 20 mm Verfahrweg

Das Funktionsverhalten eines Maschinenteiles wird entscheidend von der Beschaffenheit der Oberfläche beeinflusst. Deswegen werden oft Oberflächen-Rauheitsmessung mit einem Tastschnittgeräten vorgenommen. Für die Bestimmung der Oberflächen-Rauheitsparameter (z. B. Rz, Ra, etc.) von technischen Oberflächen wird zuerst das Primärprofil mit einer Tastspitze aufgenommen. Für die Berechnung der Oberflächenkenngrößen werden anschließend das Primärprofil unter Berücksichtigung der Profilfilter ausgewertet.

FormTalySurf Diagramm
Auswertung eines Rauheitsprofils

 

Wir bieten:

  • Messung von Form- und Oberflächenstrukturen
  • Messung verschiedenster Konturen
  • Überprüfung und Messung von geometrischen Merkmalen an Bauteilen
  • Individuelle messtechnische Untersuchungen

Optische Oberflächenmesstechnik

Bruker Alicona (Alicona Imaging)
Bruker Alicona (Alicona Imaging)

Das Alicona G4 InfiniteFocus ist ein hochauflösendes optisches 3D-Oberflächenmesssystem zur Qualitätssicherung in Labor und Produktion. Mit nur einem System deckt es die klassische Oberflächenmesstechnik und die Koordinatenmesstechnik ab. Selbst bei komplexen Formen oder unterschiedlichen Materialeigenschaften erzielt es über große vertikale und laterale Scanbereiche eine vertikale Auflösung von bis zu 10 nm.

Messbereich: 100 x 100 x 100 mm³
Vertikale Auflösung: 10 nm (bei 100x Vergrößerung)
Optisch laterale Auflösung: 0,4 µm (bei 100x Vergrößerung)
Max. Scan Höhe: 8 mm (bei 2,5x Vergrößerung)
Messwinkel: 90° +/- 85° je nach Oberfläche
Zusatzausstattung Rotationseinheit

Mit dem Alicona G4 InfiniteFocus können Regelgeometrien und komplexe Formen von Mikrokomponenten nicht nur aus einem Blickwinkel gemessen werden. In nur einem Messvorgang wird ein Oberflächendatensatz der vollständigen Form wie bspw. von Mikrozahnrädern generiert.
Auf Grundlage dieser Rohdaten können die wichtigsten Oberflächenparameter wie beispielsweise Sa, Sq und Sz bestimmt werden.

Abbildung: Messpunktaufnahme zwischen zwei Zähnen eines Mikrozahnrads (Zahnraddurchmesser ca. 10 mm).
Messpunktaufnahme zwischen zwei Zähnen eines Mikrozahnrads (Zahnraddurchmesser ca. 10 mm).

 

Wir bieten:

  • Formmessung eines Profils
  • Rauheitsmessung eines Profils
  • Messung der Oberflächentextur
  • Volumenmessung
  • 3D-Oberflächenmessung
  • 2D-Aufnahmen
  • Individuelle messtechnische Untersuchungen

Formmesstechnik

MarForm MFU 800 (Mahr)
MarForm MFU 800 (Mahr)

Das hochgenaue Formmessgerät Mahr MarForm MFU 800 ermöglicht das Messen von Form- und Lageparametern an Werkstücken. Es wird insbesondere für die Messung von eng tolerierten, vorwiegend rotationssymmetrischen Präzisionsteilen eingesetzt. Das Gerät verfügt über taktile Sensorik für die hochgenaue Messung.

Messbereich: 200 mm x 500 mm
Werkstückmasse: 100 kg
Ortsauflösung linear: 0,1 µm
Ortsauflösung polar: 1 800 Punkte/°
Tastverfahren: Scanning, Einzelpunkte

Für die Kalibrierung von geometrischen Merkmalen an gängigen Referenznormalen oder Lehren gibt es in der Technik standardisierte Verfahren. Für Lehren oder Referenznormale, die sich in Abmessung und Gestaltung von den gängigen Normalen unterschieden oder für spezielle Anwendungsfälle konzipiert sind, bedarf es eines vielseitigen Kalibrierverfahrens zur Messung und Kalibrierung. Typische Messaufgaben sind hochgenaue Formmessungen mit Formtoleranzen im Bereich < 1 µm, wie sie z. B. bei Einspritzkomponenten vorliegen.

Beispiel für MFU800

Kalibrierung eines Prüfzylinders zur Überprüfung der Signalverstärkung an einem Zylinder mit einer abgeflachten Fläche

 

Wir bieten:

  • Werkskalibrierungen von geometrischen Normalen und Werkstücken
  • Überprüfung und Messung von geometrischen Merkmalen an Bauteilen
  • Messtechnische Untersuchungen

Koordinatenmesstechnik (FAU intern)

Prismo 12/18/7 ultra (Carl Zeiss Industrielle Messtechnik)
Prismo 12/18/7 ultra (Carl Zeiss Industrielle Messtechnik)

Das Multisensor-Koordinatenmessgerät Zeiss Prismo 12/18/7 ultra ermöglicht das Messen von Maß-, Form- und Lageparametern an Werkstücken. Das Gerät verfügt über taktile Sensorik für die hochgenaue Messung sowie über optische Sensorik zur Messung von geometrischen Merkmalen mittels einer hohen Anzahl an Messpunkten.

Messbereich: 1 200 x 1 800 x 650 mm³
Auflösung der Maßstäbe: 20 nm
Messgenauigkeit (taktil): MPEE0 (3D) = (0,9 + L/500) μm
Messgenauigkeit (optisch): MPEP (D.95%:Tr:Opt*) = 2,9 μm
Tastkopf: VAST gold, RDS-VAST XXT, LineScan
Zusatzausstattung: Drehtisch

Für die Kalibrierung von geometrischen Merkmalen an gängigen Referenznormalen, Lehren oder Maßverkörperungen gibt es in der Technik standardisierte Verfahren. Für Maßverkörperungen, Lehren oder Referenznormale, die sich in Abmessung und Gestaltung von den gängigen Normalen unterschieden oder für spezielle Anwendungsfälle konzipiert sind, bedarf es eines vielseitigen Kalibrierverfahrens zur Messung und Kalibrierung. Mithilfe eines Koordinatenmessgeräts in Verbindung mit dem virtuellen Koordinatenmessgerät (VCMM) kalibrieren wir seit vielen Jahren für Forschung und Industrie geometrische Merkmale an Referenznormalen dieser Art.

Taktile Kalibrierung eines Referenznormals für die industrielle Computertomografie
Taktile Kalibrierung eines Referenznormals für die industrielle Computertomografie

Wir bieten:

  • Werkskalibrierungen von geometrischen Normalen, Maßverkörperungen und Werkstücken (Messunsicherheitsbestimmung mittels VCMM, max. Bauteilgröße: 1 200 x 1 800 x 650 mm³)
  • Überprüfung und Messung von geometrischen Merkmalen an Bauteilen
  • Individuelle messtechnische Untersuchungen

Datenanalyse

Volumenanalyse

VGSTUDIO MAX (Volume Graphics)
VGSTUDIO MAX (Volume Graphics)

Mit der Software VGSTUDIO MAX lassen sich Volumendatensätze, sowie CAD-Daten, Punktewolken und Polygonnetze visualisieren und analysieren. Die Software ist der Quasistandard in der Auswertung von computertomografischen Daten und ergänzt ideal das METROTOM 1500. Abseits der Computertomografie (CT) können generell Oberflächendaten und Polygonnetze analysiert werden. Die Einsatzgebiete der Software umfassen unter anderem die dimensionellen Messtechnik, zerstörungsfreie Fehlersuche und die Analyse von Wandstärke und Defekten.

Nachfolgend gezeigt ist eine Halterung, die zur Befestigung von Störkonturen bei CT-Messungen eines Mehrkugeldistanznormals verwendet wird, zu der jedoch durch individuelle Anpassungen kein CAD-Modell vorliegt. Die Halterung wurde zuerst tomografiert und anschließend die Oberfläche im Volumendatensatz bestimmt und in ein wasserdichtes Polygonnetz überführt. Die resultierende Oberflächeabbildung (.stl Format) kann anschließend verwendet werden, um exakte Kopien der individualisierten Halterung additiv zu fertigen.

Halterung zur Befestigung von Metalkörpern
Volumendatensatz, Polygonnetz für 3D-Druck, gedruckte Halterung

 

Wir bieten:

  • Messung von Längenmaßen und Form- und Lagetoleranzen
  • Soll-Ist-Vergleich von Oberflächendatensätzen
  • Automatisierung: Erstellung von Makros und Messvorlagen
  • Ausleiten von wasserdichten Polygonnetzen (.stl) aus CAD- und Volumendaten
  • 3D-Porositätsanalyse
  • Wandstärkenanalyse
  • Individuelle messtechnische Untersuchungen

Konturanalyse

MountainsMap (Digital Surf)
MountainsMap (Digital Surf)

Die von Ingenieuren, Wissenschaftlern und Messtechnikern weltweit eingesetzte MountainsMap®-Software ist das Mittel der Wahl in der 2D- und 3D-Oberflächentexturanalyse und messtechnik zur Verwendung mit Profil-Messgeräte and flächenhaft arbeitende Messgeräten. Visualisierung, Korrektur und Analyse von Profilen und Oberflächen – Rauheits- und Welligkeitsfilter gemäß ISO 16610 – Berechnung von ISO-Profilen und Flächenparametern – Extraktion funktionaler und messtechnischer Informationen aus Ihren Daten mithilfe fortschrittlicher Werkzeuge: Fourier-Analyse, Partikelanalyse, Stufenhöhe, Formanpassung, Wavelet-Filter, Fraktalanalyse usw. – Freiformflächen (Schalen) laden, visualisieren und analysieren.

Schnittspuren auf Tierknochen werden oftmals als Nachweis für den menschlichen Einfluss an archälogischen Fundorten verwendet. Diese Spuren können aber auch durch natürliche Beschädigungen wie z. B. durch Umlagerung von Sediment entstehen. Eine genaue Untersuchung der Oberflächenstrukturen auf Grundlage unserer Messungen hinsichtlich der Profiltiefe und -form erlaubt eine nähere Unterscheidung. [1]

Knochen mit Schnittspuren

Tierknochen in beidseitiger Ansicht mit Verbissspuren. Quelle: [1]

Konturanalyse

Messflächen der Zahnmarken im Blockbild. Quelle: [1]

Literatur:

[1] Steguweit, Leif: Schnittspuren oder Tierverbiss? Ein Beitrag zur Modifikation auf pleistozänen Knochenoberflächen. Knochen pflastern ihren Weg. Festschrift für Margarethe und Hans-Peter Uerpmann, Roland de Beauclair, Susanne Münzel und Hannes Napierala (Hrsg.), 2009, S. 247-258. ISBN: 978-3-86757-952-0.

 

Wir bieten:

  • Analyse der Profilrauheit und -welligkeit (nach DIN EN ISO 21920-2)
  • Grundlegende Analyse von Oberflächendaten
  • Stitchen von Bildern und Oberflächen, Beseitigung von Ausreißern und Multifokus-Rekonstruktion
  • Unterstützung von Dateiformaten aus optischen Profilometern
  • Erweiterte Profilanalyse
  • Profilparameter im Automobilbereich
  • Konturanalyse
  • Fourier- und Wavelets-Analyse
  • Individuelle messtechnische Untersuchungen

Messraum

Übersicht des FMT-Messraums

Messungen im Rahmen von Dienstleistungen und Forschungskooperationen finden in unserem Messraum statt. Dieser besitzt nach VDI/VDE 2627 Blatt 1 die höchste Messraumgüteklasse (Güteklasse 1) und eignet sich somit optimal für die Messung geometrischer Merkmale an Messobjekten.

Sollreferenztemperatur: 20 °C
Zulässige Grenzabweichung: 0,4 K
Betrag der zulässigen Temperaturänderung innerhalb 1 h: ≤ 0,2 K
Betrag der zulässigen Temperaturänderung innerhalb 24 h: ≤ 0,4 K
Längenbezogene Temperaturdifferenz: ≤ 0,2 K/m
Relative Luftfeuchtigkeit: 45 % ±10 %
Einfluss von mechanischen Schwingungen: Entkopplung der Bodenplatte
Mittlere Temperatur: 20°C ± 0,4°C (k=2)

 

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