Ist Ihr 3D-Scanner oder Ihr Koordinatenmessgerät wirklich so genau, wie Sie denken – oder lässt Sie die zugrundeliegende Konstruktion im Stich?

In der anspruchsvollen Welt der Präzisionsfertigung basiert Vertrauen nicht allein auf Softwarealgorithmen, sondern auf physikalischen Prinzipien. Ob Sie nun eine Koordinatenmessmaschine (KMM) zur Validierung von Turbinenschaufeln für die Luft- und Raumfahrt oder einen hochauflösenden 3D-Scanner zur Reverse-Engineering älterer Automobilteile einsetzen: Die Integrität Ihrer Messungen beginnt nicht mit dem Messtaster oder dem Laser, sondern mit dem, was darunter liegt: dem Maschinenfundament. Wir bei ZHHIMG sind seit Langem der Überzeugung, dass kein Messsystem die Leistung seines Fundaments übertreffen kann. Und wenn es um echte, wiederholbare Genauigkeit geht – insbesondere in dynamischen Industrieumgebungen – gibt es nur ein Material, das die Anforderungen optischer und taktiler Systeme gleichermaßen erfüllt: Präzisionsgranit.

Granit ist nicht nur traditionell, sondern für die Messtechnik grundlegend überlegen. Im Gegensatz zu Stahl- oder Polymerverbundwerkstoffen, die sich unter thermischer oder mechanischer Belastung ausdehnen, zusammenziehen oder in Schwingung geraten, bietet natürlicher Granit eine nahezu nicht vorhandene Wärmeausdehnung, eine hervorragende Schwingungsdämpfung und langfristige Dimensionsstabilität. Dies sind keine Marketingaussagen – es sind physikalische Eigenschaften, die geologischen Gegebenheiten zugrunde liegen. Für eine KoordinatenmessungMaschinengranit-MaschinenfußDies bedeutet, dass die Bezugsebene, auf der alle Messungen vorgenommen werden, über Schichtwechsel, Jahreszeiten und sogar Jahrzehnte der Nutzung hinweg praktisch unverändert bleibt.

Warum ist das heute wichtiger denn je? Weil die moderne Messtechnik immer stärker zusammenwächst. Die Grenzen zwischen taktilen Koordinatenmessgeräten und berührungslosen 3D-Scannern verschwimmen. Hybridsysteme kombinieren heute taktile Messtaster mit Strukturlicht- oder Laserscannern, um sowohl geometrische Bezugspunkte als auch komplexe Freiformflächen in einem einzigen Aufbau zu erfassen. Diese Integration bringt jedoch neue Herausforderungen mit sich: Optische Sensoren reagieren äußerst empfindlich auf Mikrovibrationen und thermische Drift. Selbst eine Basis, die sich für das menschliche Auge stabil anfühlt, kann so viel Zittern verursachen, dass Scandaten verschwimmen oder Punktwolken um mehrere Mikrometer verschoben werden – genug, um präzise GD&T-Angaben ungültig zu machen.

Hier wird präziser Granit für 3D-Scannerplattformen unverzichtbar. Bei ZHHIMG verwenden wir keine Standardplatten. Jede einzelne PlatteGranitsockelFür optische Scansysteme wird Diabas aus feinkörnigem, porenarmem Steinbruchmaterial aus Skandinavien und Nordamerika hergestellt – speziell ausgewählt aufgrund seiner Dichtekonstanz und inneren Homogenität. Diese Blöcke altern 12–24 Monate lang auf natürliche Weise, bevor sie präzise geläppt werden, um eine Ebenheitstoleranz von 2–3 Mikrometern über Spannweiten von mehr als 3 Metern zu erreichen. Erst dann werden Montageflächen, Erdungspunkte und Kabelkanäle integriert – ohne die strukturelle Kontinuität des Steins zu beeinträchtigen.

Das Ergebnis? Eine Plattform, die so stabil ist, dass selbst Submikron-Wegsensoren während achtstündiger Produktionsläufe nur eine vernachlässigbare Drift messen. Einer unserer europäischen Kunden aus der Halbleiterwerkzeugbranche ersetzte kürzlich den optischen Tisch aus Kohlefaser durch ein Granitfundament von ZHHIMG für seinen Hochgeschwindigkeits-Blaulichtscanner. Das Ergebnis? Die Scan-Wiederholgenauigkeit verbesserte sich von ±8 µm auf ±2,1 µm – nicht etwa, weil der Scanner ausgetauscht wurde, sondern weil das Fundament nicht mehr durch Temperaturschwankungen in der Umgebung beeinträchtigt wurde.

Und es geht nicht nur um Scanner. In Branchen, die auf HORIZONTALE MESSGERÄTE angewiesen sind – wie beispielsweise horizontale Koordinatenmessgeräte (KMG) für die Rohkarosserieprüfung im Automobilbereich oder Großbohrungsmessgeräte für Öl- und Gasventile – sind die Anforderungen an die Tragkonstruktion noch höher. Horizontale Bauweisen erzeugen naturgemäß einseitig eingespannte Lasten, die jegliche Biegung der Tragstruktur verstärken. Eine Stahlschweißkonstruktion kann sich unter der Krafteinwirkung des Messfühlers sichtbar verformen; selbst Stahlbetonböden können Gebäudeschwingungen übertragen. Granit hingegen, mit seiner hohen Druckfestigkeit (typischerweise >250 MPa) und einem 3- bis 5-mal besseren inneren Dämpfungsgrad als Gusseisen, neutralisiert diese Effekte direkt an der Quelle.

Deshalb haben wir einen speziellen Präzisionsgranit für HORIZONTALE MESSGERÄTE entwickelt, der über reine Planheit hinausgeht. Unsere Sockel für Horizontalarme verfügen über integrierte kinematische Halterungen, präzise ausgerichtete Bezugsschienen und optional eine aktive Wärmeabschirmung – alles kalibriert nach ISO 10360. In einer kürzlich durchgeführten Validierungsstudie mit einem Tier-1-Automobilzulieferer hat unserhorizontale Koordinatenmessmaschine auf GranitbasisDie volumetrische Genauigkeit wurde über einen 6 Meter langen Bereich von ±(2,8 + L/250) µm beibehalten, womit ein konkurrierendes System mit Stahlrahmen in Langzeit-Wiederholbarkeitstests um 37 % übertroffen wurde.

Entscheidend ist, dass ZHHIMG jede Messplattform als ganzheitliches System betrachtet – nicht als Ansammlung von Einzelteilen. Der Granitsockel der Koordinatenmessmaschine ist kein nachträglich an einen Rahmen geschraubtes Element, sondern bildet den Rahmen selbst. Alle Führungsbahnen, Lager und Encoder-Skalen werden bei der Endmontage direkt auf die Granitoberfläche bezogen, wodurch kumulative Fehler durch Zwischenmontageschichten vermieden werden. Dieser Ansatz reduziert die Rüstzeiten, vereinfacht die Kalibrierung und – was am wichtigsten ist – gewährleistet, dass taktile und optische Daten im selben, wahren Koordinatenraum erfasst werden.

Wir lehnen auch Kompromisse ab. Einige Hersteller verwenden Kunststein oder Epoxid-Granit-Mischungen, um Kosten und Gewicht zu reduzieren. Für leichte Anwendungen sind diese Verbundwerkstoffe zwar akzeptabel, bieten aber nicht die für zertifizierte Messtechnik erforderliche Langzeitstabilität. Bei ZHHIMG wird jede Basis mit einer vollständigen Materialzertifizierung ausgeliefert – inklusive Dichte-, Porositäts-, Wärmeausdehnungs- und Ebenheitskarten –, sodass unsere Qualitätsingenieure die Rückverfolgbarkeit zu internationalen Standards gewährleisten können.

Unser Engagement hat uns bei führenden Unternehmen der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Elektrofahrzeugproduktion einen hervorragenden Ruf eingebracht. Ein US-amerikanischer Hersteller von Elektrofahrzeugbatterien setzte kürzlich eine Flotte von ZHHIMG-Hybridstationen auf Granitbasis ein, die Tastsensoren und 3D-Scanner kombinieren, um die Zellausrichtung in Gigafabriken zu überprüfen. Durch die Verankerung beider Sensortypen auf demselben thermisch inerten Granit-Referenzpunkt wurde eine Kreuzvalidierungskorrelation innerhalb von 3 µm erreicht – etwas, das zuvor auf Verbundtischen als unmöglich galt.

Darüber hinaus ist Nachhaltigkeit ein integraler Bestandteil dieser Philosophie. Granit ist 100 % natürlich, vollständig recycelbar und benötigt außer der regelmäßigen Reinigung keine Beschichtungen oder Pflege. Im Gegensatz zu lackierten Stahlrahmen, die abplatzen oder korrodieren können, ist ein gut gepflegter Granit langlebig.GranitsockelTatsächlich verbessert sich die Oberfläche mit der Zeit, da sie durch sanfte Nutzung immer glatter wird. Viele unserer Installationen aus den frühen 2000er-Jahren sind noch immer täglich im Einsatz, ohne dass ihre Leistungsfähigkeit nachgelassen hat – ein Beweis für die Langlebigkeit des Materials.

Wenn Sie also Ihre nächste Investition in Messtechnik bewerten, fragen Sie sich: Basieren Ihre aktuellen Systeme auf einer Grundlage, die auf Genauigkeit oder auf Bequemlichkeit ausgelegt ist? Wenn Ihre 3D-Scans unerklärliches Rauschen aufweisen, Ihre Koordinatenmessmaschine häufig neu kalibriert werden muss oder Ihr Messunsicherheitsbudget stetig wächst, liegt die Ursache möglicherweise nicht bei Ihren Sensoren, sondern in deren Infrastruktur.

Bei ZHHIMG laden wir Messtechnikexperten aus Nordamerika, Europa und dem asiatisch-pazifischen Raum ein, den Unterschied eines echten Granitfundaments selbst zu erleben. Besuchen Sie uns!www.zhhimg.comEntdecken Sie Fallstudien aus der Praxis, laden Sie technische Whitepaper zu Auswahlkriterien für Granit herunter oder vereinbaren Sie eine Live-Demonstration unserer integrierten Plattformen. Denn bei Präzisionsmessungen gibt es keine Illusionen – nur festen Boden.