Das Forschungszentrum für moderne Fertigung der Universität Sheffield in England bietet "Unternehmen jeder Größe die Chance, durch die Einführung moderner Techniken, Technologien und Verfahren wettbewerbsfähiger zu werden", so AMRC. Haupttätigkeitsbereiche sind Luft- und Raumfahrt, Automobil und Verkehr, Energie, Nahrungsmittel und Getränke, Gesundheitswesen und Infrastruktur. Überall ist Messtechnik eine der Hauptvoraussetzungen, um neuartige Prozesse und Technologien für industrielle Anwendungen zu evaluieren. Mit keinem anderen Messsystem deckt AMRC eine höhere Bandbreite an Einsatzbereichen und Anwendungen ab, als mit den hochauflösenden Form- und Rauheitsmessgeräten von Alicona. Das weltweit bekannte Forschungszentrum hat kürzlich sein viertes Alicona-Messsystem erworben.
Beschleunigte Markteinführung mit automatisierten Messungen
Die Evaluierung von neuen Bearbeitungsmöglichkeiten für den Werkzeugbau und alle Arten von Schneidstoffen ist eine der Hauptanwendungen, bei welchen Alicona im Einsatz ist. AMRC misst nahezu alle Arten von Festkörperbauteilen, einschließlich miniaturisierter und komplexer Geometrien. Die Automatisierung von Messabläufen gewinnt dabei immer mehr an Bedeutung. Forschungsleiter Thomas McCleay über das jüngste Projekt: "Wir entwickeln eine automatisierte Fertigungsprüfzelle, um neue Materialien wie Schneidwerkzeuge, Kühlmittel und allgemeine Bearbeitungstechnologien zu testen. Teil dieser Zelle ist u.a. ein optischer Messsensor von Alicona kombiniert mit einem Roboter. Damit automatisieren wir alle Arten von Messungen." McCleay sieht eine deutliche Effizienz- und Leistungssteigerung in seinen Versuchsreihen. "Durch die automatisierten Testreihen können wir die Anzahl unserer Versuche an einem Tag signifikant erhöhen und mehr Technologien in kürzerer Zeit evaluieren." AMRC steht kurz davor, die neue Testzelle seinen Industriepartnern zugänglich zu machen. "Mit Alicona bieten wir die beste Messtechnik, um die Marktreife und Produktionstauglichkeit neuer Technologien zu beschleunigen", so das Resümee von McCleay.
Beurteilung von Werkzeugverschleiß bei der Bearbeitung von Verbundstoffen
Die Untersuchung von Werkzeugverschleiß ist einer der wichtigsten Aspekte bei der Entwicklung neuer Fertigungstechniken. Oliver Hayes, Entwicklungsingenieur für Komposite, nutzt Alicona für Verschleißuntersuchungen bei Verbundstoffen. "Bei der Bearbeitung von Verbundstoffen haben wir es hauptsächlich mit Flankenverschleiß zu tun. Gerade deshalb brauchen wir Alicona. Ich kenne kein anderes System, mit dem wir steile Flanken von beispielsweise PKD-Werkzeugen messen können", erklärt er. Für Hayes ist auch die Oberflächenrauheit relevant. Dabei ist es für ihn von entscheidender Bedeutung, die Rauheit flächenhaft statt profilbasiert zu messen. "Bei Kohlefaser hängt der Ra-Wert vom Winkel ab, in dem das Profil gemessen wird. Daher messen wir flächenhaft. Der Flächenrauheitswert Sa lässt sich mit Alicona einfach und schnell verifizieren." Auch Hayes nutzt die Automatisierungsoptionen, die Alicona bietet. Messreihen werden von einem Administrator im Vorfeld definiert und dann per single-button Lösung gestartet. "Sobald die Messung läuft, findet sie ohne weiteren Benutzereinfluss statt. Darüber hinaus haben wir die Möglichkeit, die Oberflächenrauheit an mehreren, verschiedenen Bauteilen zu messen. Das ist mit einer taktilen Koordinatenmessmaschine unmöglich", fasst er zusammen.
Vorteile optischer Messtechnik gegenüber taktiler Verfahren
"Alicona Systeme eignen sich hervorragend für die Messung komplexer Geometrien wie kleine Radien und Lochdurchmesser. Mit einem herkömmlichen Koordinatenmesssystem ist das schwierig, wenn nicht sogar unmöglich", erklärt Adam Wiles, technischer Leiter im Bereich Koordinatenmesstechnik. Er führt das anhand eines Beispiels aus: "Wir haben hier ein additiv hergestelltes Kniegelenk mit einer Gitterstruktur auf der Rückseite. Diese Oberfläche ist mit unserem taktilen Koordinatenmesssystem nicht verifizierbar. Eine Oberflächenmessung mit Alicona dauert hingegen nur wenige Sekunden. Neben Abständen, Durchmessern und Formen messen wir auch die Oberflächenrauheit," erklärt er. Die Kombination von Rauheits- und Geometriemessungen ist einzigartig für Wiles. Für ihn gilt, dass komplexe Bauteile egal welcher Branche für eine sinnvolle Qualitätssicherung in der Regel die Messung von Form und Rauheit benötigen. Während herkömmliche Messsysteme entweder das eine oder das andere erfüllen, kombiniert Alicona Form- und Rauheitsmessung in nur einem optischen Messgerät. Wiles über die Rauheitsmessung mit einem taktilen Koordinatenmessgerät: "Man kann die Oberflächenrauheit mit einem Koordinatenmessgerät zwar messen, doch das erfordert sehr spezielle Voraussetzungen."
Verstehen von Werkzeugmechanismen zur Optimierung von Fertigungsprozessen
Die Bearbeitung von neuen Werkstoffen stellt Ian Cook, technischer Leiter für maschinelle Zerspanung, immer wieder vor neue Herausforderungen. Er und sein Team arbeiten üblicherweise mit Innovationen, die einen relativ niedrigen Produktreifegrad aufweisen. Mit Alicona Messtechnik gewinnt er aussagekräftige Informationen über neue Werkzeugdesigns und korrelierende Werkzeugmechanismen, die in weitere Feedbackschleifen zwischen Applikationsteams und Anwendern einfließen. So wird die Weiterentwicklung in Richtung Produktreife und Optimierung von Fertigungsprozessen unterstützt. Für Cook leistet Alicona hier einen wesentlichen Beitrag: "Mit Alicona bieten wir die Qualität, die unsere Partner von uns erwarten."
