FOKUS
FOKUS Qualitätssicherung schichtung berücksichtigt werden. Die Information liefert der Hersteller des Messgeräts. Wird der Winkel zu groß, entsteht ein Messfehler, der entsprechend bereinigt werden muss. Eine weitere Besonderheit, die zu Messfehlern führen kann, stellen zu kleine Strahldurchmesser dar. Da die Beschichtung der Sensordisk eine gewisse Rauigkeit hat, sollte der Strahldurchmesse idealerweise eine Mindestgröße von 3 bis 4 mm aufweisen, um die Genauigkeit der Messung zu gewährleisten. Zudem sollte der Strahl nicht auf die Ränder treffen, sondern möglichst die Mitte des Sensors gemessen werden. Andererseits darf der 2-Achs- und 3-Achs-Galvosystem Aufbau eines 2-Achs-Galvosystems, Messungen zwischen den Komponenten ermöglichen Aussagen über deren Funktion. Bild: Ophir Strahldurchmesser die Apertur nicht vollständig ausfüllen, ansonsten kann es zu Messungenauigkeiten kommen. 60 bis 70 % sind hier ein Richtwert, der genug Spielraum für die Justage des Sensors lässt und eine Überstrahlung oder ein Clipping vermeidet. Optimierung der Messungen? Während die Wiederholgenauigkeit technisch hochwertiger Sensoren meist im Bereich einiger Zehntel Prozent liegt, ist die Absolutgenauigkeit, abhängig von der Sensortechnologie üblicherweise im Bereich von +/- 3 bis 5 % angesiedelt und deckt damit alle Leistungsbereiche sowie Wellenlängen des Sensors ab. Erfolgt eine Messung jedoch vorrangig nur an einem bestimmten Messpunkt im Sinne von Leistung und Wellenlänge, kann dieser Betriebspunkt in einer speziellen Kalibration berücksichtigt werden. Dadurch kann die Absolutgenauigkeit dieser Messung um cirka 1 % von beispielsweise 3 % auf 2 % verbessert werden. Insgesamt sollte bei den Leistungsmessgeräten berücksichtigt werden, dass diese durch den dauerhaften Betrieb beansprucht werden. Um funktionale Schäden auszuschließen, empfiehlt es sich zum einen regelmäßige Sichtprüfungen durchzuführen. Stärkere Verfärbungen oder glänzende Stellen auf der Absorberoberfläche sind beispielsweise erste Hinweise auf eine lokale Überlastung der Beschichtung. Zum anderen sollte der Sensor regelmäßig kalibriert werden, um dauerhaft eine hohe Wiederholbarkeit und absolute Genauigkeit zu sichern. Sollen Veränderungen bei einem Hochleistungslaser beobachtet werden, lassen sich vergleichende Messungen auch bei geringen Leistungen durchführen. Entscheidend ist dabei, immer die gleichen Einstellungen zu wählen, um als Vergleich dienen zu können. Fazit: Nicht zu messen ist keine Alternative Eines ist sicher: Nicht zu messen, ist bei Laseranlagen in der additiven Fertigung keine Alternative. Ebenfalls unstrittig ist der Fakt, dass Strahlprofilmessgeräte mit integrierter Leistungsmessung die umfänglichsten Messergebnisse liefern. Allerdings scheidet diese Messtechnologie in einigen Fällen aus wirtschaftlichen Gründen aus. Mit der geschickten Wahl einer Leistungsmessgeräts – beispielsweise auch von PPS-Sensoren – in Kombination mit der geeigneten Messstrategie erhalten die Anwender aber durchaus eine umfassende Zustandsdiagnose ihrer Anlagen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Sie sichern die getätigten Investitionen, vermeiden Qualitätsprobleme und produzieren nachhaltig, da Maschinenstunden, Material und Energie optimal genutzt werden. ■ Aufbau eines 3-Achs-Galvosystems, auch hier kann zwischen den Komponenten gemessen werden. Bild: Ophir Ophir Spiricon Europe (MKS Instruments) www.ophiropt.de 18 additive April 2020
Mess- und Prüftechnik von Aerotech Hochpräzises QS-Equipment Aerotech, Hersteller leistungsstarker Motion-Control- und Positioniersysteme hat einen neuen Hexapod mit 150 mm Durchmesser entwickelt. Der HEX150 RC besticht mit seiner Präzisionsmechanik. Ebenso neu ist die Steuerungsplattform Automation 1. Kleiner Bruder: Der neue Hexapod HEX150 RC (links) von Motion-Control-Spezialist Aerotech, Durchmesser Grundplatte 150 mm / Durchmesser Oberteil 35 mm, mit AS3200-Steurung im 4U Rack-Gehäuse und integrierter Steuerelektronik. Bild: Aerotech ■■■■■■ Der HEX150 RC mit 150 mm Durchmesser ergänzt als kleiner Bruder die bestehende Produktfamilie mit 500 und 300 mm Durchmesser. Neben dem Einsatz für die Qualitätssicherung in der Mess- und Prüftechnik sieht Aerotech vor allem auch Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Automotive, Elektronik, Maschinenbau und Medizintechnik. Der unverkennbare Vorteil des mehrachsigen, parallelkinematischen Hexapoden ist dessen präzise Positionierung frei in alle Richtungen. Bei einem mittigen Verfahrweg von 135 mm kann der kleine Bewegungskünstler mit seinen sechs Füßen bis zu 10 kg Nutzlast quasi vollkommen frei im Raum bewegen. Die sechs Freiheitsgrade machen das Mehrachssystem flexibel einsetzbar für die unterschiedlichsten Anwendungen bspw. in der Mess- und Prüftechnik. Das präzise Positioniersystem besticht dabei durch seine hervorragende Mechanik: Extrem steife Antriebsbeine, mit bürstenlosen, schlitzlosen AC-Servomotoren sorgen nicht nur für eine ultimative Leistung und lange Lebensdauer, sondern für höchste Präzision im Submikrometerbereich. Dabei sind die AC-Servomotoren direkt mit der Kugelrollspindel verbunden, was eine hohe Antriebssteifigkeit garantiert. Laut Aerotech ist der HEX150 RC der derzeit präziseste Hexapod am Markt. Mit Automation 1 hat nun nach der AS3200 die nächste Steuerungsgeneration Einzug gehalten. Wer eine optimierte Steuerungsplattform einsetzt, der reduziert den nicht wertschöpfenden Entwicklungsaufwand und kann seine Kunden mitunter schneller beliefern. Die Automation 1 fungiert als komplette Maschinensteuerung mit sämtlichen Komponenten und bietet somit deutlich mehr als eine reine „Bewegungssteuerung“. Mit einem neuen Software-basierten Bewegungscontroller ausgestattet, lassen sich damit Servo- und Schrittmotoren, Galvo-Scanköpfe, piezoelektrische Aktoren und diverse andere Geräte direkt ansteuern. Die individuellen Achsen werden über den Hyper-Wire-Bus angeschlossen. ■ Aerotech GmbH www.aerotechgmbh.de Steuerungsplattform: Die Hardware von Automation 1 verfügt über integrierte digitale und analoge E / A, sodass eine einfache Integration komplexer Bewegungen und die damit verbundene Steuerung der Prozesswerkzeuge möglich sind. Bild: Aerotech Steuerungsplattform bringt neuen Schwung in Motion-Control- und Positioniersysteme Aerotech entwickelt Motion-Control- und Positioniersysteme sowie die dazugehörigen Softwarelösungen. Diese kommen überall dort zum Einsatz, wo ein hoher Durchsatz mit absoluter Präzision gefordert ist, beispielsweise bei der Lasermaterialbearbeitung. Das hochpräzise Ansteuern von Bewegungskomponenten gehört seit Jahrzehnten zu den Kernkompetenzen. Ob in Industrie, in Forschungseinrichtungen oder in der Messtechnik, überall dort, wo etwas im Mikro- und Nanometer- Bereich wiederholgenau positioniert werden soll, kommen Aerotech-Lösungen und -Systeme zum Einsatz. additive April 2020 19
