Metrologie für neue Messtechniken an großen Bauteilen

Der Fachbereich „Koordinatenmesstechnik“ der PTB koordiniert das europäische Forschungsprojekt „Metrology for New Industrial Measurement Technologies“ (NIMTech), das im Februar 2011 abgeschlossen sein wird. Gemeinsam mit vier weiteren europäischen Metrologieinstituten wurden in dieser Zeit neue Messverfahren, Messgeräte und Normale entwickelt, mit der künftig Messungen an großen Bauteilen und dreidimensionalen Strukturen bis zu 10 m Länge rückgeführt werden können.

Ein besonderer Schwerpunkt der Entwicklung lag im Aufbau eines mobilen Verfahrens, das direkt im Fertigungsumfeld eingesetzt werden kann. Das zum Patent angemeldete Verfahren ermöglicht es, Raumpunkte an komplexen Geometrien mit interferometrischer Genauigkeit zu erfassen. Die messtechnische Besonderheit besteht dabei in der Abbe-Fehler freien Antastung der Messpunkte, die so für die Kompletterfassung eines dreidimensionalen Bauteils bisher nicht möglich war. Das Verfahren wird daher 3D-Abbe-Verfahren genannt. Erste Messungen mit diesem Verfahren im Volumen von 1 m x 1 m x 1 m zeigten eine Reduzierung der Längenmessunsicherheit um Faktor 2. Im Verbund mit einem Großgetriebehersteller und einem Hersteller von Koordinatenmessgeräten wird das Verfahren in Kürze im industriellen Umfeld erprobt. Das einzusetzende Koordinatenmessgerät wird ein Arbeitsvolumen von 3 m x 5 m x 3 m aufweisen.

Vor dem Hintergrund der Entwicklungen im Bereich der Windkraftanlagen wurde ebenfalls erstmalig ein Verzahnungsnormal für Großverzahnungen entwickelt. Das Normal hat einen Durchmesser von 1 m und eine Zahnbreite von 0,4 m. Es verkörpert mehrere Verzahnungen und kann somit universell eingesetzt werden. Bereits heute wird das Großverzahnungsnormal als Produkt angeboten und kann in der PTB kalibriert werden.

Abb. 1: a) Interferometrisches 3D-Abbe Messverfahren	b) Verzahnungsnormal