Prüfnormen für Granit-Präzisionsbauteile
Norm für Maßgenauigkeit
Gemäß den einschlägigen Branchennormen müssen die wichtigsten Maßtoleranzen von Granit-Präzisionsbauteilen in einem sehr engen Bereich liegen. Am Beispiel einer gängigen Granit-Messplattform lässt sich dies verdeutlichen: Ihre Längen- und Breitentoleranz liegt zwischen ±0,05 mm und ±0,2 mm, wobei der genaue Wert von der Bauteilgröße und den Genauigkeitsanforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls abhängt. So kann beispielsweise bei einer Plattform für das hochpräzise Schleifen optischer Linsen die Maßtoleranz auf ±0,05 mm begrenzt werden, während die Toleranz bei einer allgemeinen Prüfplattform für die Bearbeitung auf ±0,2 mm reduziert werden kann. Auch für die Innenmaße, wie z. B. Öffnungs- und Schlitzbreite, gelten strenge Toleranzvorgaben. So muss beispielsweise die Öffnungstoleranz der Montagebohrung im Granitsockel zur Installation des Präzisionssensors auf ±0,02 mm begrenzt werden, um die Genauigkeit und Stabilität der Sensorinstallation zu gewährleisten.
Ebenheitsstandard
Die Ebenheit ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Granit-Präzisionsbauteilen. Gemäß der nationalen Norm/deutschen Norm ist die Ebenheitstoleranz für verschiedene Präzisionsklassen von Granitplattformen klar definiert. Die Ebenheitstoleranz der Plattform für Klasse 000 berechnet sich wie folgt: 1 × (1 + d/1000) μm (d ist die Diagonale 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 weist eine Granitplattform der Klasse 00 mit einer Diagonale von 1000 mm eine Ebenheitstoleranz von 2 × (1 + 1000/1000) μm = 4 μm auf. In praktischen Anwendungen, wie beispielsweise der Lithografieplattform im Herstellungsprozess elektronischer Chips, ist es üblicherweise erforderlich, den Ebenheitsstandard der Stufe 000 oder 00 zu erfüllen, um die Genauigkeit des Lichtausbreitungsweges im Chip-Lithografieprozess zu gewährleisten und durch Ebenheitsfehler der Plattform verursachte Verzerrungen des Chipmusters zu vermeiden.
Standard für Oberflächenrauheit
Die Oberflächenrauheit von Granit-Präzisionsbauteilen beeinflusst direkt die Passgenauigkeit und Leistung mit anderen Komponenten. Normalerweise sollte die Oberflächenrauheit Ra der für optische Komponenten verwendeten Granitplattform 0,1 µm bis 0,4 µm betragen, um eine gute optische Leistung der optischen Komponenten nach der Installation zu gewährleisten und die durch unebene Oberflächen verursachte Lichtstreuung zu minimieren. 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 Profilometer gemessen. Dieses ermittelt anhand der arithmetischen mittleren Abweichung des mikroskopischen Oberflächenprofils, ob der Wert der Oberflächenrauheit den Normen entspricht.
Standards zur Erkennung interner Fehler
Um die innere Qualität von Granit-Präzisionsbauteilen sicherzustellen, ist die strenge Erkennung innerer Defekte unerlässlich. Bei der Ultraschallprüfung wird ein Bauteil gemäß den geltenden Normen als ungeeignet eingestuft, wenn Löcher, Risse oder andere Defekte mit einer Größe von über 2 mm Durchmesser festgestellt werden. Auch bei der Röntgenprüfung gilt ein Bauteil als nicht geeignet, wenn das Röntgenbild durchgehende innere Defekte zeigt, die die strukturelle Festigkeit des Bauteils beeinträchtigen, wie beispielsweise lineare Defekte mit einer Länge von mehr als 10 mm oder flächige Defekte mit einer Fläche von mehr als 50 mm². Durch die strikte Einhaltung dieser Normen lassen sich schwerwiegende Probleme wie Bauteilbrüche aufgrund innerer Defekte im Betrieb wirksam vermeiden und die Betriebssicherheit der Anlagen sowie die gleichbleibende Produktqualität gewährleisten.
Architektur von industriellen Inspektionslösungen
Integration hochpräziser Messgeräte
Um die Herausforderung der Präzisionsprüfung von Granitbauteilen zu bewältigen, ist der Einsatz fortschrittlicher Messgeräte erforderlich. Das Laserinterferometer bietet höchste Genauigkeit bei Längen- und Winkelmessungen und kann die wichtigsten Abmessungen von Granitbauteilen präzise erfassen. Die Messgenauigkeit liegt im Nanometerbereich und erfüllt somit die Anforderungen an die Einhaltung höchster Maßtoleranzen. Gleichzeitig ermöglicht die elektronische Wasserwaage die schnelle und genaue Messung der Ebenheit von Granitbauteilen. Durch Mehrpunktmessung und die Kombination mit professionellen Algorithmen lässt sich ein präzises Ebenheitsprofil mit einer Genauigkeit von bis zu 0,001 mm/m erstellen. Darüber hinaus kann der 3D-Scanner die komplexe Oberfläche des Granitbauteils schnell erfassen und ein vollständiges dreidimensionales Modell generieren. Durch Vergleich mit dem Konstruktionsmodell lassen sich Formabweichungen präzise erkennen, wodurch umfassende Daten für die Produktqualitätsbewertung bereitgestellt werden.
Anwendung der zerstörungsfreien Prüftechnologie
Angesichts der potenziellen Gefährdung der Bauteilleistung durch innere Granitdefekte ist die zerstörungsfreie Prüfung unerlässlich. Ultraschallprüfgeräte senden hochfrequente Ultraschallwellen aus. Treffen diese auf Risse, Löcher oder andere Defekte im Granit, werden sie reflektiert und gestreut. Durch die Analyse des reflektierten Wellensignals lassen sich Lage, Größe und Form des Defekts präzise bestimmen. Für die Erkennung kleiner Defekte ist die Röntgenprüfung vorteilhafter. Sie durchdringt das Granitmaterial und erzeugt ein Bild der inneren Struktur. So werden selbst feinste, mit bloßem Auge schwer erkennbare Defekte sichtbar, wodurch die Zuverlässigkeit der inneren Bauteilqualität sichergestellt wird.
Intelligentes Detektionssoftwaresystem
Ein leistungsstarkes, intelligentes Prüfsystem bildet das Herzstück der Gesamtlösung. Das System fasst die von verschiedenen Prüfgeräten erfassten Daten in Echtzeit zusammen, analysiert und verarbeitet sie. Mithilfe von Algorithmen der künstlichen Intelligenz erkennt die Software automatisch Datenmerkmale und ermittelt, ob Granitbauteile den Qualitätsstandards entsprechen. Dadurch werden Prüfeffizienz und -genauigkeit deutlich verbessert. Beispielsweise kann die Software durch das Training großer Mengen an Prüfdaten mit Deep-Learning-Modellen Art und Schweregrad von Oberflächenfehlern schnell und präzise bestimmen und so mögliche Fehlinterpretationen durch manuelle Auswertung vermeiden. Gleichzeitig generiert das System einen detaillierten Prüfbericht und erfasst die Prüfdaten und -ergebnisse jedes Bauteils. Dies erleichtert Unternehmen die Rückverfolgbarkeit und das Qualitätsmanagement.
Vorteile von ZHHIMG in Inspektionslösungen
Als Branchenführer verfügt ZHHIMG über umfassende Erfahrung in der Prüfung von Granit-Präzisionsbauteilen. Das Unternehmen besitzt ein professionelles Forschungs- und Entwicklungsteam, das sich kontinuierlich der Innovation und Optimierung von Prüftechnologien widmet und kundenspezifische Prüflösungen entwickelt. ZHHIMG hat international fortschrittliche Prüfgeräte eingeführt und ein strenges Qualitätskontrollsystem etabliert, um sicherzustellen, dass jede Prüfung höchsten Branchenstandards entspricht. Das Unternehmen bietet umfassende Dienstleistungen aus einer Hand – von der Entwicklung von Prüfkonzepten über die Installation und Inbetriebnahme der Geräte bis hin zur Mitarbeiterschulung. So wird gewährleistet, dass Kunden die Prüflösungen reibungslos anwenden und ihre Produktqualitätskontrolle optimieren können.
Veröffentlichungsdatum: 24. März 2025