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17.06.2015

3D-Messsystem lnfinite Focus SL von Alicona

Optimierte Fertigung im Werkzeug- und Formenbau

Die komplexen Geometrien von gespritzten Mikroformen und Formen im Präzisionsbereich fordern den Einsatz von Messverfahren, die die Einhaltung von geometrischen Toleranzen der Form belegen und eine schnelle Anpassung von Maschinenparametern ermöglichen.

3D Messung von Elektrode und Form im Senkerodieren (Foto: Alicona)

Dies soll nach Angaben von Alicona, Raaba, Österreich, mit der Technologie der Fokus-Variation möglich sein. Diese Technologie, die die Funktionalität eines 3D-Oberflächenmessgeräts mit den Eigenschaften eines Mikrokoordinatenmesssystems verbindet, findet sich beispielsweise in dem optischen 3D-Messsystem lnfinite Focus SL. Damit soll der Werkzeug- und Formenbauer in der Lage sein zu verifizieren, ob sowohl die Elektrode als auch die erodierte Form ihren geometrischen Spezifikationen entsprechen. Darüber hinaus soll durch die Rauheitsmessung die Oberflächenstruktur bzw. Oberflächenbeschaffenheit der erodierten Form ermittelt werden können. Die Kombination von Geometrie- und Rauheitsmessung ermöglicht es Werkzeug- und Formenbauern, ihren optimalen Elektrodeneinsatz zu bestimmen, erklärt der Gerätehersteller.

Senkerodieren ist neben Fräsen, Schleifen oder Stanzen eines der gängigsten Verfahren, die im Werkzeug- und Formenbau zum Einsatz kommen. Bei der Senkerosion wird die Geometrie einer Elektrode invers abgebildet. Sie wird vor allem zur Herstellung von Spritzgießformen für Präzisionskunststoffteile mit komplexen Geometrien angewandt. Die Prozesssicherheit und Qualität der produzierten Formen hängt dabei auch vom Zusammenspiel unterschiedlicher Maschinenparameter ab. Spannung und Frequenz bestimmen beispielsweise maßgeblich die Abtragleistung, die wiederum entscheidend für den Verschleiß der Elektrode ist. Je schneller der Materialabtrag erfolgt, desto höher ist die Rauheit der erodierten Form bei geringem Verschleiß der Elektrode. Je langsamer der Materialabtrag erfolgt, desto feiner ist die erodierte Oberfläche bei entsprechend höherem Verschleiß. Das Wissen darüber, welche Maschinenparameter welche Oberflächenstruktur auf der Form hinterlassen, ermöglicht die Bestimmung des optimalen Elektrodeneinsatzes. Langzeitversuche im praktischen Einsatz haben gezeigt, dass Hersteller mit der Fokus-Variation nachweisbar eine Elektrodeneinsparung von mehr als 10 % erzielten, so der Gerätehersteller.

3D Messung eines Spritzgießteils (Foto: Alicona)

Die Überprüfung der geometrischen Toleranzen erfolgt durch einen automatischen Abgleich mit dem CAD-Modell. Dieser Soll-Ist-Vergleich, der im Formenbau unter anderem für die Geometriemessung der Elektrode relevant ist, spielt auch bei der Produktentwicklung eine Rolle. Ein Beispiel ist die Überwachung von Schrumpfprozessen, wo verifiziert werden muss, ob die Geometrie des Werkstücks nach dem Entformen und der damit einhergehenden Volumenschwindung den geforderten Spezifikationen entspricht. Gleichzeitig muss sichergestellt sein, dass der Schrumpfprozess des Werkstücks exakt, wiederholbar und linear erfolgt, um dem geformten Werkstück eine homogene Oberfläche zu geben. Die Fokus-Variation ermöglicht in diesem Zusammenhang die genaue Analyse des Dichteverhältnisses des geformten bzw. gegossenen Werkstücks, das durch die Messung des Leervolumens (Vvc) ermittelt wird. Das Leervolumen zählt zu den sogenannten "funktionalen Parametern", die sich ausschließlich mit flächenbasierten Messverfahren ermitteln lassen. 3D-Messungen von gefertigten Werkstücken beweisen die geometrischen Toleranzen im Mikro- und Nanobereich. Das gilt nicht nur für Anbieter von Senkerodiermaschinen, sondern auch für Hersteller im Bereich Fräsen, Schleifen und Stanzen.

Mit der Fokus-Variation soll sich zusätzlich die hohe Fertigungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen belegen lassen. Dies bestätigt der Maschinenhersteller für den Werkzeug- und Formenbau Makino. Für ihn bringt der hohe Arbeitsabstand, über den das System verfügt, in Verbindung mit dem großen Messfeld den Vorteil, dass verschiedene Bauteilformen und -größen gemessen werden können. Damit sieht er seine Flexibilität stark erhöht. Die kontrastreiche 3D-Visualisierung der Werkstücke bei gleichzeitig hoher Schärfentiefe unterstützt die Demonstration der Fertigungsgenauigkeit zusätzlich, beschreibt die Firma.

Alicona Imaging GmbH
www.alicona.com

Unternehmensinformation

Alicona Imaging GmbH

Dr.-Auner-Straße 21a
AT 8074 RAABA/GRAZ
Tel.: +43 316 403010-700
Fax: +43 316 403010-711

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