Prüfnormen für Präzisionskomponenten aus Granit
Maßgenauigkeitsstandard
Gemäß den einschlägigen Industrienormen müssen die wichtigsten Maßtoleranzen von Präzisionsbauteilen aus Granit innerhalb eines sehr kleinen Bereichs kontrolliert werden. Am Beispiel einer gängigen Messplattform aus Granit liegt die Längen- und Breitentoleranz zwischen ±0,05 mm und ±0,2 mm. Der genaue Wert hängt von der Größe des Bauteils und den Genauigkeitsanforderungen des Anwendungsszenarios ab. Beispielsweise kann bei einer Plattform zum Schleifen hochpräziser optischer Linsen die Maßtoleranz auf ±0,05 mm kontrolliert werden, während die Maßtoleranz einer Plattform für allgemeine Bearbeitungsprüfungen auf ±0,2 mm reduziert werden kann. Auch für Innenmaße wie Blenden- und Schlitzbreite gelten strenge Toleranzen. So sollte beispielsweise die Blendentoleranz der Montagebohrung im Granitsockel zur Installation des Präzisionssensors auf ±0,02 mm kontrolliert werden, um die Genauigkeit und Stabilität der Sensorinstallation zu gewährleisten.
Ebenheitsstandard
Die Ebenheit ist ein wichtiger Indikator für Präzisionskomponenten aus Granit. Gemäß der nationalen/deutschen Norm ist die Ebenheitstoleranz verschiedener Präzisionsklassen von Granitplattformen klar festgelegt. Die Ebenheitstoleranz der Plattform für Klasse 000 berechnet sich wie folgt: 1 × (1 + d/1000) μm (d ist die Diagonallänge in mm), 2 × (1 + d/1000) μm für Klasse 00, 4 × (1 + d/1000) μm für Klasse 0 und 8 × (1 + d/1000) μm für Klasse 1. Beispielsweise hat eine Granitplattform der Klasse 00 mit einer Diagonale von 1000 mm eine Ebenheitstoleranz von 2 × (1 + 1000/1000) μm = 4 μm. In praktischen Anwendungen, wie beispielsweise der Lithografieplattform im Herstellungsprozess elektronischer Chips, ist es normalerweise erforderlich, den Ebenheitsstandard der Stufe 000 oder 00 einzuhalten, um die Genauigkeit des Lichtausbreitungspfads im Chip-Lithografieprozess sicherzustellen und die durch den Plattform-Ebenheitsfehler verursachte Verzerrung des Chipmusters zu vermeiden.
Oberflächenrauheitsstandard
Die Oberflächenrauheit von Präzisionskomponenten aus Granit beeinflusst die Passgenauigkeit und Leistung im Vergleich zu anderen Komponenten direkt. Normalerweise sollte die Oberflächenrauheit Ra der für optische Komponenten verwendeten Granitplattform 0,1 μm bis 0,4 μm betragen, um die optische Leistung der optischen Komponenten nach der Installation aufrechtzuerhalten und die durch unebene Oberflächen verursachte Lichtstreuung zu reduzieren. Bei herkömmlichen Granitplattformen für Bearbeitungstests kann die Oberflächenrauheit Ra auf 0,8 μm bis 1,6 μm reduziert werden. Die Oberflächenrauheit wird üblicherweise mit professionellen Geräten wie einem Profiler ermittelt. Dieser ermittelt durch Messung der arithmetischen Mittelabweichung des mikroskopischen Oberflächenprofils, ob der Oberflächenrauheitswert dem Standard entspricht.
Interne Standards zur Fehlererkennung
Um die innere Qualität von Präzisionsbauteilen aus Granit sicherzustellen, ist eine genaue Prüfung ihrer inneren Defekte erforderlich. Bei der Ultraschallprüfung werden gemäß den geltenden Normen Löcher, Risse und andere Defekte, die eine bestimmte Größe überschreiten (z. B. einen Durchmesser von mehr als 2 mm), als nicht geeignet eingestuft. Zeigt die Röntgenprüfung durchgehende innere Defekte, die die strukturelle Festigkeit des Bauteils beeinträchtigen, wie z. B. lineare Defekte mit einer Länge von mehr als 10 mm oder intensive Defekte mit einer Fläche von mehr als 50 mm², entspricht das Bauteil ebenfalls nicht den Qualitätsanforderungen. Durch die strikte Umsetzung dieser Normen können schwerwiegende Probleme wie Bauteilbrüche aufgrund innerer Defekte während des Gebrauchs wirksam vermieden und die Betriebssicherheit sowie die Stabilität der Produktqualität gewährleistet werden.
Architektur der industriellen Inspektionslösung
Integration hochpräziser Messgeräte
Um das Problem der Präzisionserkennung von Granitbauteilen zu lösen, ist der Einsatz moderner Messgeräte erforderlich. Das Laserinterferometer zeichnet sich durch eine extrem hohe Genauigkeit bei Längen- und Winkelmessungen aus und kann die wichtigsten Abmessungen von Granitbauteilen präzise erfassen. Die Messgenauigkeit liegt im Nanometerbereich und erfüllt so die Anforderungen an hochpräzise Maßtoleranzen. Gleichzeitig kann die elektronische Wasserwaage die Ebenheit von Granitbauteilen schnell und präzise messen. Durch Mehrpunktmessung und professionelle Algorithmen lässt sich ein präzises Ebenheitsprofil mit einer Erkennungsgenauigkeit von bis zu 0,001 mm/m erstellen. Darüber hinaus scannt der optische 3D-Scanner die komplexe Oberfläche des Granitbauteils schnell und erstellt ein vollständiges dreidimensionales Modell. Dieses vergleicht Formabweichungen mit dem Konstruktionsmodell und bietet umfassende Datenunterstützung für die Produktqualitätsbewertung.
Anwendung der zerstörungsfreien Prüftechnik
Angesichts der potenziellen Gefährdung der Bauteilleistung durch innere Granitdefekte ist eine zerstörungsfreie Prüfung unerlässlich. Ultraschallprüfgeräte senden hochfrequente Ultraschallwellen aus. Trifft die Schallwelle auf Risse, Löcher und andere Defekte im Granit, wird sie reflektiert und gestreut. Durch die Analyse des reflektierten Wellensignals können Lage, Größe und Form des Defekts präzise bestimmt werden. Für die Erkennung kleiner Defekte ist die Röntgen-Fehlererkennungstechnologie vorteilhafter. Sie durchdringt das Granitmaterial und erzeugt ein Bild der inneren Struktur. Dadurch werden auch subtile Defekte, die mit bloßem Auge nur schwer zu erkennen sind, deutlich sichtbar und gewährleisten so die zuverlässige innere Qualität des Bauteils.
Intelligentes Erkennungssoftwaresystem
Ein leistungsstarkes, intelligentes Erkennungssoftwaresystem bildet den Kern der gesamten Lösung. Das System kann die von Prüfgeräten aller Art erfassten Daten in Echtzeit zusammenfassen, analysieren und verarbeiten. Mithilfe von Algorithmen künstlicher Intelligenz kann die Software automatisch Datenmerkmale identifizieren und feststellen, ob Granitkomponenten den Qualitätsstandards entsprechen. Dies verbessert die Erkennungseffizienz und -genauigkeit erheblich. Durch das Training großer Mengen von Prüfdaten mit Deep-Learning-Modellen kann die Software beispielsweise Art und Schweregrad von Oberflächendefekten schnell und präzise identifizieren und so mögliche Fehleinschätzungen durch manuelle Interpretation vermeiden. Gleichzeitig kann das Softwaresystem einen detaillierten Prüfbericht erstellen und die Prüfdaten und Ergebnisse jeder Komponente protokollieren, was Unternehmen die Rückverfolgbarkeit und das Qualitätsmanagement erleichtert.
Vorteile von ZHHIMG in Inspektionslösungen
Als Branchenführer verfügt ZHHIMG über umfassende Erfahrung in der Prüfung von Granit-Präzisionskomponenten. Das Unternehmen verfügt über ein professionelles Forschungs- und Entwicklungsteam, das sich kontinuierlich der Innovation und Optimierung der Prüftechnologie widmet und maßgeschneiderte Prüflösungen für die speziellen Bedürfnisse der Kunden entwickelt. ZHHIMG hat international fortschrittliche Prüfgeräte eingeführt und ein strenges Qualitätskontrollsystem etabliert, um sicherzustellen, dass jeder Test den höchsten Branchenstandards entspricht. Im Servicebereich bietet das Unternehmen umfassende Dienstleistungen – von der Entwicklung von Prüfplänen über die Installation und Inbetriebnahme der Geräte bis hin zur Schulung des Personals. So können Kunden die Prüflösungen reibungslos anwenden und ihre Produktqualitätskontrolle verbessern.
Veröffentlichungszeit: 24. März 2025