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Positioniertisch Mikrometer-Präzision für bis zu 100.000 Bilder pro Sekunde

Von Leantechnik 1 min Lesedauer

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LEANTECHNIK AG
SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Wie verhalten sich Metalle im 3D-Druck? Wie verläuft die Eigenspannung? Solche Fragen werden am Desy in Hamburg erforscht, unter anderem über den Einsatz einer Hochgeschwindigkeitskamera. Sie soll in Zukunft bis zu 100.000 Bilder pro Sekunde aufnehmen. Leantechnik hat dazu einen Positioniertisch mit einer Genauigkeit von ±2,5 Mikrometer gebaut.

Auf diesem Positioniertisch verfährt die Hochgeschwindigkeitskamera mit einer Genauigkeit von ±2,5 Mikrometern(Bild: Leantechnik)
Auf diesem Positioniertisch verfährt die Hochgeschwindigkeitskamera mit einer Genauigkeit von ±2,5 Mikrometern
(Bild: Leantechnik)

Mit der Speicherring-Röntgenstrahlungsquelle Petra III am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg erforschen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen unter anderem die Materialstrukturen von Werkstoffen. Eine Forschergruppe des Helmholtz-Zentrum Hereon analysiert mithilfe der Röntgenquelle und einer Hochgeschwindigkeitskamera die Eigenspannungen in Materialien und beobachtet Phasenübergänge in Metallen. Die Kamera erstellt etwa 50.000 Bilder pro Sekunde, in Zukunft sollen es bis zu 100.000 Bilder pro Sekunde sein. Damit könnten dann auch schnell ablaufende Prozesse untersucht werden, zum Beispiel bei Metall-3D-Druckern.

Automatisierungsspezialist liefert den Positioniertisch 

Damit die Kamera hochwertige Aufnahmen machen kann, muss sie sich besonders präzise verfahren lassen. Beim Oberhausener Automatisierungsspezialisten Leantechnik gaben die Wissenschaftler deshalb die Konstruktion eines Positioniertisches in Auftrag. Das Unternehmen fertigt seit mehr als 30 Jahren Zahnstangengetriebe sowie darauf basierende kundenspezifische Hub- und Positioniersysteme. 

Die kompakte Bauform der Getriebe ist in dieser Anwendung von Vorteil.(Bild: Leantechnik)
Die kompakte Bauform der Getriebe ist in dieser Anwendung von Vorteil.
(Bild: Leantechnik)

Für die Verfahreinheit der Hochgeschwindigkeitskamera verwendeten die Ingenieure aus Oberhausen die Zahnstangengetriebe der Lifgo-HP-Serie. Diese Getriebe bieten ein stufenlos einstellbares Zahnflankenspiel und verfügen über eine Schrägverzahnung. Dadurch erzielen sie eine herausragende Genauigkeit.

Die Vorgabe der Forschergruppe lautete: Der Positioniertisch für die Hochgeschwindigkeitskamera soll mit einer Genauigkeit von ±10 Mikrometer verfahren. Der Zulieferer übertraf diesen Wert: Die Getriebe positionieren die Kamera doppelt so präzise (±5 Mikrometer). In Verbindung mit einer Motorsteuerung erzielen sie sogar eine Positioniergenauigkeit von ±2,5 Mikrometern. Ein weiterer Vorteil der Getriebe ist ihre kompakte Bauform, da in der Strahlführung nur wenig Platz ist. 

Die Tests an der Röntgenstrahlungsquelle Petra III unterstützen die Industrie unter anderem dabei, Solarzellen zu verbessern, leistungsfähigere Materialien zur Energie- oder Datenspeicherung zu entwickeln und umweltfreundliche Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. 

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