Logo PTB
Symbolbild "Zeitschriften"

Mikrohanteltaster für taktile Messungen an Innengewinden

Besonders interessant für:
  • Fertigungsmesstechnik
  • Uhrenindustrie
  • Medizintechnik

Die Messung von Mikrostrukturkomponenten stellt eine besondere Herausforderung für die Fertigungsmesstechnik dar. An Mikro-Innengewinden (wie etwa Gewinden mit der Bezeichnung M 0,7 × 0,175) angepasste Tastelemente waren bislang nicht verfügbar. Im Rahmen eines MNPQ-Projektes wurde in der PTB ein Mikrotaster entwickelt, der durch seine spezielle hantelförmige Geometrie für die Messaufgaben an Mikro-Innengewinden optimiert ist. Für den Mikrohanteltaster wurde ein Patent eingereicht.

Bei dem neuen Taster werden als Antastelemente kommerziell verfügbare Mikrokugeln aus Rubin mit Kugeldurchmessern bis hinunter zu 110 μm verwendet, die an einem hantelförmigen Taststift aus Hartmetall fixiert werden. Hergestellt werden die Taststifte mittels Mikrodrahterosion. Während die Montage kleiner Tastkugeln bei Mikrotastern bislang oftmals durch Kleben realisiert wurde, ist hier ein anderes Konzept verfolgt worden, bei dem die Kugeln im Tastergrundkörper geklemmt werden. Die Konstruktion des Taststiftes ermöglicht momentan die Halterung von zwei Tastkugeln, die einzig über Klemmkräfte gehalten und ausgetauscht werden können.

Eine erste Validierung des Verfahrens an Mikroinnengewinden u. a. mit einem Nenndurchmesser von 0,7 mm und einer Steigung von 0,175 mm wurden an einem kommerziellen 3D-Koordinatenmessgerät durchgeführt, wie es auch zur Messung von makroskopischen Bauteilen eingesetzt wird. Zur Anpassung an die Erfordernisse bei der Messung von Mikrobauteilen wurden dabei lediglich Antastparameter wie z. B. die Antastkraft verändert.

Der Mikrohanteltaster ermöglicht taktile Messungen von Mikroinnenstrukturen mit Spaltbreiten bis hinunter zu ca. 150 μm und ein zuverlässiges Erfassen und Bewerten hochgenauer und funktionsrelevanter Innenstrukturen, wie sie beispielsweise in der Medizintechnik immer häufiger anzutreffen sind. Zusammen mit einem neuartigen Ansatz zur flächenhaften Auswertung von Gewinden bietet dies die Möglichkeit einer umfassenden Qualitätsbetrachtung.

Ansprechpartner

Achim Wedmann
Fachbereich 5.3 Koordinatenmesstechnik
Telefon: (0531) 592-5226
Opens window for sending emailachim.wedmann(at)ptb.de

Wissenschaftliche Veröffentlichung

T. Krah, A. Wedmann, K.Kniel, F. Härtig: Measurement and evaluation processes for inner micro structures. Proceedings 13th International Conference of the EUSPEN 1, 120–123 (2013)