9 Do’s & Don‘ts in der optischen Messtechnik für höchste Genauigkeit

Wie Sie Ihre Qualitätssicherung in nur 9 einfachen Schritten optimieren – auch ohne zusätzliches Budget

Veröffentlicht am 02.04.2024

Ihr Bauteil ist immer nur so gut wie die Qualitätskontrolle, die Sie daran durchführen können. Doch wie können Sie sicher sein, dass ihre Messergebnisse überhaupt genau genug sind? Wir haben neun einfache Tipps gesammelt, die Ihnen einen regelrechten Genauigkeitsboost geben. Einfach und wahnsinnig effektiv.

Genauigkeit, Präzision, Wiederholbarkeit und Rückführbarkeit in der Messtechnik

1. Kalibrieren, justieren, wiederholen:

Wir alle gehen doch einfach immer davon aus, dass der Kompass nach Norden zeigt. Das ist seine Aufgabe, also wird das wohl auch passen. Wir erwarten, dass Geräte genau das machen, wofür sie konzipiert sind. Gerade in der Qualitätssicherung muss man jedoch belegen können, dass ein gemessenes µ auch wirklich ein µ ist. Da gibt es keinen Platz für blindes Vertrauen. Und es ist auch gar nicht notwendig. Nationale und internationale Stellen helfen uns dabei, sicherzustellen, dass unsere Messgeräte akkurat arbeiten. Sie stellen sicher, dass die gemessenen Ergebnisse rückführbar sind. Um diese Rückführbarkeit zu garantieren, müssen Messgeräte – egal welcher Art – regelmäßig kalibriert werden. Die Kalibrierung ist ein Prozess, um die Ungenauigkeit des Messinstruments festzustellen. Das geschieht mittels Kalibrierwerkzeugen. Bei Bruker Alicona gibt es unterschiedliche Kalibriertools je nach Messaufgabe. Im besten Fall stellt man fest, dass der Kompass auch tatsächlich nach Norden zeigt. Doch was wenn nicht? Dann ist es an der Zeit für eine Justierung. Unter Justieren versteht man die Adaptierungsarbeiten am Messgerät, um die Abweichungen zwischen der Messung und dem Kalibriervorgaben zu minimieren. Sprich: bei der Justierung wird der Kompass wieder so exakt wie nur irgendwie möglich nach Norden ausgerichtet. Weiter unten erfahren Sie, wie Sie am einfachsten zu Ihrer regelmäßigen Kalibrierung kommen. 

einfache Kalibrierung für mehr Genauigkeit beim Messen mit den Bruker Alicona Kalibrationstools

Bruker Aliconas Rauheitskalibriertool

Für höchste Genauigkeit bei der Rauheitsmessung: Das Rauheitskalibriertool von Bruker Alicona

InfiniteFocus Kalibriertool

Hochste Genauigkeit durch Kalibrierung für das µCMM

Ballbar Kalibriergerät für das µCMM

2. Wählen Sie das richtige Messgerät für Ihre Messaufgaben

Wir gehen davon aus, dass Sie bei der Entscheidung für Ihre Messgeräte ausführlich recherchiert haben und sich dann für das richtige System entschieden haben. Die Messgeräte von Bruker Alicona sind teils auf eine Anwendung spezialisiert wie zum Beispiel der EdgeMasterX für die Schneidkantenmessung. Andere eignen sich hervorragend für eine Vielzahl an Applikationen. Ein Messsystem ist immer eine komplexe Zusammensetzung aus Hardware- und Software-Komponenten, die den Erfolg Ihrer Qualitätssicherung maßgeblich beeinflussen können. Wichtig ist auch, dass das Messgerät in Ihre Umgebung passt. Messen Sie direkt in der Produktion oder in einem separaten Labor? Welche Konditionen liegen vor? Die thermische und mechanische Stabilität sowie die Vibrationsfestigkeit der Messgeräte sind unterschiedlich. Beachten Sie diese Einflussfaktoren bei der Wahl, erhalten Sie die höchstmögliche Genauigkeit!

Tipp: Die höchste Genauigkeit und Präzision erhalten Sie mit dem Bruker Alicona µCMM!

highest accuracy with the µCMM

3. Richtiges Einspannen

Das richtige Einspannen ist eng mit dem Faktor Mensch gekoppelt. Sie werden keine zwei Messtechniker finden, die dieselbe Probe genau ganz gleich einspannen. Die Vorrichtungen der Bruker Alicona Messgeräte helfen in vielerlei Hinsicht dabei, diesen Unsicherheitsfaktor zu eliminieren. Diese reichen von einfachen Probentischen mit speziellen Probenhaltern für Werkzeuge über Rotations- und Kippeinheiten, um die Probe während des Messvorganges auszurichten. Auch maßgeschneiderte Lösungen sind jederzeit möglich. Wichtig sind folgende drei Punkte beim Einspannen:

a. Alle Messpositionen müssen gut erreichbar sein.

b. Die Probe muss gut fixiert sein. Wenn sie sich noch bewegen kann, ist eine genaue Messung nicht möglich

c. Durch das Einspannen darf die Probe nicht beschädigt werden.

Tipp: Für gewisse Anwendungen hat Bruker Alicona eine Automatisierung im Angebot, die den Ungenauigkeitsfaktor "Einspannen" gänzlich eliminiert. Ein Beispiel ist das Round Tool Alignment, bei dem das Messgerät das Schaftwerkzeug völlig automatisiert nach dem CAD ausrichtet. 

Ob und wie eine solche Automatisierung für Ihre Anwendung möglich ist, klären wir gerne persönlich mit Ihnen.

4. Mit der richtigen Messstrategie ans Ziel

Die Messgeräte von Bruker Alicona sind mit einer Vielzahl an Messtechnologien ausgestattet, die sich für unterschiedliche Messaufgaben eignen. Das Messprinzip hat vielleicht keinen direkten Einfluss auf die Genauigkeit, aber es beeinflusst maßgeblich die Effizienz und die Messdauer, was wiederum indirekt auch auf die Genauigkeit einwirkt. Zwar finden Sie hier einen Überblick über die Technologien, die Ihnen zur Verfügung stehen, jedoch müssen Sie sich nicht allein entscheiden. Genau genommen sollen Sie das auch gar nicht. Das Applikationsteam von Bruker Alicona ist nämlich genau dafür da: die richtige Technologie für Ihre Anwendung zu finden. Wieso sollten Sie sich auch durch Advanced Focus-Variation, Vertical Focus Probing und Real3D durcharbeiten, wenn Sie doch einfach nur Ihre Messaufgabe gelöst sehen wollen?

Tipp: Lassen Sie die Achsen ruhen! Um Ihnen dennoch einen kleinen Tipp in Sachen Messstrategie mit auf den Weg zu geben, beschränken wir uns auf folgende Binsenweisheit: Je weniger Achsen bewegt werden müssen, desto geringer ist ihr Einfluss auf die Genauigkeit. Wenn Sie sich also an einer Sache orientieren müssen, um die richtige Technologie für Ihre Messaufgabe auszuwählen, dann an den zu bewegenden Achsen: Soll das Bauteil tatsächlich gekippt oder gedreht werden oder reicht es beispielsweise aus, es nur zur rotieren?

5. Temperatur- und Vibrationscheck

Wie wir bei der Wahl des richtigen Messgeräts schon erwähnt haben, spielt die Umgebung eine nicht untergeordnete Rolle in Sachen Genauigkeit. In der Regel haben Messsysteme unterschiedliche Spezifikationen unter bestimmten Einflüssen. Diese Einflüsse betreffen hauptsächlich die Temperatur und die Vibration in der Umgebung. Ganz generell sind die Messgeräte von Bruker Alicona sehr robust gegenüber Temperatur- und Vibrationseinflüssen. Auch im direkten Vergleich mit der Konkurrenz. Die Systeme sind für den Einsatz sowohl im Labor als auch direkt in der Fertigung konzipiert. Das Bruker Alicona µCMM, die Koordinatenmessmaschine, steht beispielsweise auf einer Granit-Konstruktion, die Vibrationen und Temperaturabweichungen kompensiert. Ein integriertes Temperaturkontrollsystem und eine aktive Temperaturkompensation der Bauteile helfen ebenfalls, die Messungen stabil und genau zu halten.

6. Vergessen Sie nie den Faktor Mensch!

Der Fokus in der Messtechnik sollte darauf liegen, was und nicht wie gemessen werden muss. Denn nur so kann sich der:die Anwender:in auf die Messaufgaben konzentrieren, während das Messtechnik-Unternehmen das Wie im Blick hat. Auch wenn die Geräte von Bruker Alicona schon mit einer gehörigen Portion an Automatisierungsmöglichkeiten ausgestattet sind, darf man den Faktor Mensch nicht außer Acht lassen. Was also muss ein:e Bediener:in auf jeden Fall wissen, um keinen Einfluss auf die Genauigkeit zu nehmen:

a. Die technische Zeichnung sollte klar sein, genauso wie die entsprechenden Normen.

b. Die Parameter und Abweichungstoleranzen zur Zeichnung sind zu identifizieren.

c. Die Anwendung der technischen Zeichnung auf der zu messenden Probe

Gutes Training hilft natürlich dabei, dass die Bediener:innen souverän mit dem Messgerät umgehen und Anleitungen sind dafür da, gelesen zu werden.

Tipp: MetMaX ist die Software, die alle Bruker Alicona-Messgeräte steuert. MetMaX vereinfacht die Messplanung und hilft beim Automatisieren, was den Einflussfaktor Mensch reduziert.

higher accuracy through automated measurement in MetMaX

7. Oberfläche und Beleuchtung im Einklang

Eine der Besonderheiten der Technologien von Bruker Alicona ist, dass die Geräte auch glatte und sogar reflektierende Oberflächen messen können. Jedoch bedarf es bei verschiedenen Konditionen unterschiedliche Beleuchtung, um ein genaues Ergebnis zu erzielen. Neben dem Material des Bauteils spielen eben diese Reflexionseigenschaften oder mögliche Schatten eine Rolle. Wählen sie die Beleuchtung entsprechend.

8. Bleiben Sie nicht in der Vergangenheit stecken

So wie wir alle davon ausgehen, dass ein Kompass immer nach Norden zeigt, nehmen wir auch an, dass die alt bewährte Qualitätssicherung genau das liefert, was wir brauchen: Sicherheit betreffend der Qualität. Doch irgendwann müssen wir uns eingestehen, dass gerade hochpräzise Bauteile taktil nicht ausreichend genau gemessen werden können. Bauteile werden immer kleiner, die erwartete Funktionalität aber immer höher. Häufig sind gerade Täler so eng, dass Taster gar nicht erst in Frage kommen oder irrelevante Ergebnisse liefern. Auch sind flächenhafte Messungen wie sie für viele Oberflächentexturen sinnvoll sind, in Wahrheit gar nicht umsetzbar. Daher ist gerade in der Mikropräzision die optische Messtechnik mit gutem Grund am Vormarsch. Aber ihre Vorteile beschränken sich mitnichten auf diese Industrie. Der Umstieg ist auch gar nicht so schwierig, wie oftmals angenommen und in Sachen Genauigkeit können Sie daraus einen ordentlichen Wettbewerbsvorteil ziehen.

9. Jährliches Service für konsistente Genauigkeit

Sie haben ja schon alles zum Thema Kalibrierung und Justierung gelesen. Die Bruker Alicona Servicemitarbeiter helfen Ihnen dabei, die Genauigkeit der Geräte zu evaluieren und wiederherzustellen. Die einfachste Methode, um für immer das beste Service zu garantieren, ist mittels Service-Vertrag. Dieser inkludiert bis zu zwei jährliche Updates der Software sowie einen Service-Termin vor Ort zur Justierung der Geräte. Natürlich können Service-Termine für Ihre Systeme auch ohne Vertrag vereinbart werden. In beiden Fällen wenden Sie sich gerne direkt an uns mit Ihrer Anfrage.

Mit diesen 9 Dos & Don’ts können Sie recht einfach an der Genauigkeit Ihrer Messungen schrauben. Falls es Ihnen noch an Hintergrundwissen fehlt, laden Sie sich jetzt unser Accuracy Booklet runter. Hier finden Sie neben Begriffserklärungen, Formeln und Definitionen auch Best Practice Beispiele.

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