- Úvod
- Odborné články
- METROTOM - technologie budoucnosti od Carl Zeiss
METROTOM - technologie budoucnosti od Carl Zeiss
Zajištění kvality v průmyslové výrobě si už dávno přeje nástroj, kterým by bylo možné měřit a kontrolovat vnitřek součástek bez jejich poškození. Navíc by tento nástroj měl umožnit získat z jediného skenování výpověď o geometrii a objemu, rozměrech a tolerancích. Takový nástroj metrotomografie nabízí firma Carl Zeiss - ve formě počítačového tomografu pro průmyslové využití - METROTOM 1500.
Použitie
Predovšetkým pri súčiastkach s komplexnou geometriou, na ktorých sú jednotlivé ukazovatele nedostupné, alebo ich dostatočnému optickému zobrazeniu bráni zatienenie, je meranie často veľmi zložité, časovo náročné a nákladné.
V bežných prípadoch nebolo možné bez deštrukcie odhaliť vo vnútri súčiastky chyby ako trhliny, dutiny, plynovú pórovitosť a prímesi. Firma Carl Zeiss v ostatných rokoch dôsledne pracovala na rozvíjaní 3D počítačovej tomografie pre priemyselné využitie a jej kvalifikovaní v oblasti meracej techniky: takto vznikol pojem metrotomografia, ako označenie novodobej technológie, ktorá v sebe spája metrológiu a tomografiu. S pomocou tejto technológie sa firme Carl Zeiss v roku 2006 podarilo vstúpiť do novej dimenzie meracej techniky.
Meracia technika predstavuje viac, ako len kvantifikáciu 3D obrazových dát: kvalita získaných CT údajov je v podstatnej miere závislá od kvality celkového priebehu snímania, ako aj od výberu vhodného vyhodnocovacieho postupu. Získanie a vyhodnotenie kvalitatívne hodnotných obrazových dát je možné iba zvládnutím tohto reťazca premysleným kompaktným systémom: počítačovým tomografom METROTOM 1500.
Presná kinematika
Počas úspešnej tradície súradnicových meracích prístrojov bol skonštruovaný polohovací systém, ktorý zabezpečuje počas röntgenového skenovania presnú polohu súčiastky (rádovo na mikrometre) pri prechode röntgenových lúčov. Navrhnutá konštrukcia kombinuje robustnú a osvedčenú mechanickú lineárnu technológiu s patentovanou technológiou vzduchových ložísk, pre ktorú priemyselná meracia technika firmy Carl Zeiss vo svojom klasickom segmente vytvorila na trhu vynikajúce umiestnenie.
Röntgenová dráha
Systém METROTOM využíva röntgenovú trubicu s mikrofokusom. Táto sa vyznačuje tým, že elektrónový zväzok je pomocou elektrónovej optiky zúžený na priemer niekoľko mikrometrov. Takto získaný skoro bodový zdroj lúčov umožňuje využiť maximálne geometrické zväčšenie objektu až do faktoru 100 pri súčasne vysokej ostrosti obrysu.
Na dosiahnutie vysoko presných meraní technológiou počítačovej tomografie, použitej v zariadení METROTOM, bolo nevyhnutné vyvinúť úplne nové metódy kalibrácie, ktoré ďaleko presahujú doteraz známy postup. Vo výskumnom centre firmy Carl Zeiss preniesli existujúce odborné znalosti z optiky do novej oblasti zobrazovania pomocou röntgenovej snímacej techniky. Novodobé postupy teraz umožňujú rýchle a zároveň veľmi presné stanovenie všetkých relevantných geometrických vlastností METROTOM. Toto je podmienkou pre presnosť merania v rozsahu niekoľkých mikrometrov a tým asi 10-krát presnejších, ako boli doteraz najdokonalejšie priemyselné CT-systémy.
Vyhodnotenie
Vysoké rozlíšenie dosahuje METROTOM 1500 použitím digitálnych röntgenových snímačov s približne jedným miliónom citlivých elementov (hĺbka odtieňa šedej vždy 16 Bit) pri až 1000 zobrazeniach počas jedného snímania.
Prispôsobením meracieho softvéru CALYPSO je možné splniť všetky požiadavky rozmerovej meracej techniky: CALYPSO umožní rýchle a pohodlné vytvorenie meracích plánov s uložením charakteristických znakov a meracích prvkov aj pre CT-snímanie. CALYPSO ich automatizovane extrahuje zo zhluku bodov a spracuje výsledky vo forme meracích protokolov a zobrazení tvaru a polohy. Kompatibilita meracích plánov okrem toho umožňuje spätnú väzbu výsledkov na súradnicový merací prístroj a tým vytvára dôveru k tejto novej technológii.
Možnosti využitia a výkonnosť
Systém METROTOM 1500 automatizuje meracie a skúšobné procesy, objektivizuje meracie výsledky a spája viacero postupov v jednom zariadení. Mnohostrannosť možností nasadenia prístroja METROTOM 1500 otvára neustále nové perspektívy: napríklad je možné testovať ľahké materiály ako magnézium, keramiku alebo peny, ako aj novodobé plastové hmoty. Spektrum využitia tohto flexibilného a vysoko presného meracieho zariadenia siaha od najmenších súčiastok cez montované komponenty (ESP-senzory, elektrické kefky, atď.) až po odlievané hliníkové hlavy valcov.
Perspektívy
Vďaka úspešnej realizácii systémového riešenia, ktoré spája osvedčenú meraciu technológiu s vysoko novátorskou, má dnes zákazník k dispozícii zariadenie, využiteľné ako súradnicový merací prístroj a zároveň ako nedeštrukčné testovacie zariadenie. Metrotomografia rozširuje možnosti optimalizácie procesov vo výrobe. Jemné súčiastky a diely vyrábané metódou vstre-kovania sa stávajú základom spotrebného a automobilového priemyslu. METROTOM ponúka potenciál na zlepšenie kvality a urýchlenie procesov, zahrňujúci cestu od výkresu cez prototyp až po sériovú výrobu.
Využite služby nášho Meracieho a školiaceho centra v Trnave
Akreditované laboratórium podľa normy ISO IEC 17025:2005.
Svojím rozsahom je jediné na Slovensku.
Zabezpečujeme aj CT meranie na stroji ZEISS Metrotom.
Adresa:
Meracie a školiace centrum Trnava
Botanická 49
917 01 Trnava
info.metrology.sk@zeiss.com
www.zeiss.sk
GPS: N 48.370798 / E 17.570898
- autor:
- Mgr. Marián Strážovský, Carl Zeiss Slovakia, s.r.o.