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Vision Engineering Ltd 60 year anniversary logo

Vision Engineering Celebrates 60 years with Clear Focus on the Future

By | News

Vision Engineering reaches a milestone this month, celebrating 60 years of manufacturing inspection and non-contact measurement systems. The privately held company was founded in the UK in 1958 by Rob Freeman, a tool-maker with the Jaguar racing team. While at Jaguar, Rob developed a borescope for inspecting internal race engine parts without the need for disassembly. Rob’s engineering background and drive to design solutions, set the foundation for Vision Engineering’s success.

Renown for inventing Mantis, the world’s first eyepiece-less stereo microscope, Vision Engineering holds several world patents for the optical technology used in their inspection and metrology systems. Mantis was launched nearly 25 years ago as a solution to address the issues microscope operators face. The Mantis design allows users to retain a natural viewing posture when using a microscope so they are more comfortable and able to work for longer periods of time without neck strain or eye fatigue. Mantis is used across the world in electronics, medical device, packaging, automotive and aerospace industries and for any application requiring inspection and rework.

The importance of ergonomics in microscopy was pioneered by Vision Engineering and Mantis. Mantis has evolved significantly since its original design and Vision Engineering is currently manufacturing the 4th generation Mantis. In 1994 Mantis manufacturing moved to Connecticut, USA, where it is still manufactured today.

The company attributes their success to innovation and developing new technology to improve quality in manufacturing, by inspection and measurement. Mark Curtis, Managing Director, Vision Engineering explains,

Significant R&D investment in optical and digital technology continues with recent patented technological breakthroughs heralding the next step in innovation and market penetration for Vision Engineering”

Vision Engineering has come a long way since 1958, from its humble beginnings in a workshop with a dozen employees. In June 2017 an 84,000ft2 Global Headquarters opened in Send, Woking, United Kingdom. Vision Engineering now employs more than 220 people worldwide.

CamBeta handheld digital magnifier

Inspizieren Sie wo Sie wollen mit der neuen digitalen Handlupe Camβ

By | News

Vision Engineering stellt die neue digitale Handlupe Camβ vor.

Diese portable Lupe ist bestens geeignet zur mobilen Prüfung und Inspektion, zur Dokumentation von Fehlern oder Kontrolle unbeweglicher Objekte. Dank hochauflösendem Farbdisplay können Resultate präzise am Monitor betrachtet werden. Das Handling ist denkbar einfach. Die Bilder werden auf Knopfdruck eingefroren und bei Bedarf im internen Speicher abgelegt. Eine einfache Tastenbedienung, schnelle Bildaufnahme und der unkomplizierter Download der Bilder erleichtern die Routinearbeit.

CamBeta handheld digital magnifier for machine inspection

Prüfen Sie wo Sie wollen und wann Sie wollen!

An schwer zugänglichen Stellen können problemlos Makroaufnahmen erstellt werden. Ob in der Produktionsumgebung, im Warenein- oder Ausgang, an abgelegenen Orten oder sogar im Freien – diese fertigungsgeeignete digitale Handlupe lässt sich leicht aufbewahren und transportieren, um sie bei Bedarf jederzeit zur Hand zu haben.

Die wesentlichen Highlights und Vorteile:

  • Optimiert für Makroaufnahmen
  • Speicherung von bis zu 20.000 Bildern
  • Live-HDMI- TV-Ausgang (Livebild direkt auf Monitor)
  • 4,3″ Farbdisplay
  • Vergrößerung bis zu 20x
  • Steuerbare LED-Beleuchtung

 

Camβ (CamBeta) wird eingesetzt in Bereichen, in denen die Unternehmensrichtlinien die Nutzung von Mobiltelefonen oder Smartphones verbieten.

Von der Prüfung sterilisierter medizinischer Geräte bis hin zu Medizinprodukten bietet Camβ eine bequeme Möglichkeit, kritische Prüf- und Dokumentationsanforderungen zu erfüllen. Weitere typische Anwendungsgebiete sind der Automotivebereich, die Luft- und Raumfahrtindustrie, Uhrenindustrie, die allgemeine Fertigung, sowie als Vergrößerungshilfe bei geringer oder beeinträchtigter Sehkraft (low vision).

Weitere Informationen finden Sie hier. >>

Die Bedeutung optischer Inspektionen an Luftlagern

By | Case Studies

Die Bedeutung optischer Inspektionen an Luftlagern

Air Bearings Ltd (ABL), einer der weltweit führenden Anbieter von Luftlagerlösungen, setzt das okularlose Stereozoom-Mikroskop Lynx von Vision Engineering zur kritischen Inspektion von maschinell bearbeiteten Komponententeilen ein.

Die Komponententeile bilden eine Spindel mit einer Drehgeschwindigkeit von bis zu 350.000 UpM (1/min) und aus diesem Grund ist die Inspektion dieser Teile zur Aufrechterhaltung maximaler Leistung bei dieser beeindruckenden Drehzahl überaus kritisch.

Das 1993 gegründete Unternehmen ABL befasst sich mit dem Design, der Herstellung und der Wartung hochwertiger, preisgünstiger Luftlagerspindeln für die verschiedensten Spezialanwendungen.

ABL aus dem Hause Hitachi bietet Spindeln für spezifische industrielle Anwendungen, darunter Präzisionsschleifen, Drehen und Fräsen von Nichteisenmetallen sowie Leiterplattenbohren.

Qualitätssicherung als Grundstein der Produktion

Die Einbringung von Qualitätssicherung in den Fertigungsprozess ist der Grundstein der Produktion – sie ermöglicht es ABL, das hohe Leistungsniveau seiner Produkte zu erzielen.

Da seine verschiedenen Spindeln mit Drehzahlen von 80.000 bis unglaublichen 350.000 UpM (1/min) eingesetzt werden, ist es von höchster Bedeutung, dass kritische Komponenten Mikrometer genau hergestellt werden.

Fast alle Komponenten werden hausintern gefertigt, nur ein geringer Anteil der Arbeit wird an Subunternehmer vergeben. Dazu gehören Spezialprozesse wie Wärmebehandlung, Anodisierung und Wellenverkupferung.

Abb. 1.0. zeigt eine typische von
ABL hergestellte Spindel

Eine Priorität für ABL besteht darin, alle maschinell bearbeiteten Komponenten peinlich genau auf Anormalitäten zu untersuchen, die sich auf die Spindel auswirken könnten, sobald diese zusammengesetzt wird. Angesichts solch extremer Drehgeschwindigkeiten müssen alle Komponenten, insbesondere die Luftlager, auf Genauigkeit geprüft werden.

Die rotierende Welle, die Hauptkomponente der Spindel, wird unter dem Stereomikroskop Lynx untersucht.

Entlang der Stahlwelle befinden sich Rillen, in das Kupfer eingesetzt wird. Das Kupfer bildet eine Hälfte des Elektromotors, der die Welle antreibt, und aufgrund der extremen Geschwindigkeiten ist es überaus wichtig, dass es sich nicht vom Stahl der Welle löst. Ein Abheben des Kupfers führt zu einem sofortigen und katastrophalen Ausfall.

Nach Fräsen der Welle, aber vor Einfügen des Kupfers wird sie eingehend unter dem Lynx untersucht.

Adrian Farwell, verantwortlich für die Qualitätssicherung bei ABL, erklärt die Bedeutung der optischen Inspektion:

„Es ist mitunter schwierig, Komponenten mit sinnvollen Toleranzen zu versehen, und aus diesem Grund ist eine Evaluierung des Teils durch optische Inspektion ein grundlegender, kritischer Aspekt unserer rigorosen Qualitätssicherungsverfahren.“

Die Fräsbearbeitung wird optisch auf Grat, erodierte Kanten und Kerben in der Metalloberfläche untersucht. Es ist extrem wichtig, dass das Kupfer leicht und präzise auf die Welle abgelegt wird. Ist die Oberfläche nicht sauber und präzise, bleibt das Kupfer nicht auf der Welle haften.

Von ABL gefertigte Komponenten, die kritisch für die Funktionsweise der Spindel sind, werden einer 100%-igen Inspektion unterzogen. Andere Komponenten, deren Funktion weniger kritisch ist, werden chargenweise geprüft.

Die revolutionäre optische Inspektion des Lynx ist die Lösung

Optische Inspektionsverfahren werden unter der Optik des Stereozoom-Mikroskops Lynx durchgeführt.

Das Lynx ist ein revolutionäres Stereozoom-Mikroskop, das sich anstelle einschränkender Okulare der patentierten okularlosen Technologie bedient.

Das Ergebnis ist ein ergonomisches Mikroskop, das optimalen Bedienkomfort durch ermüdungsfreies Betrachten bietet und so Produktivität und Genauigkeit steigert.

Adrian Farwell erläutert die Vorteile eines Lynx als Stereo-Inspektionsgerät weiter:

„Zunächst war es der okularlose Mikroskopkopf, der uns beeindruckte, da seine Verwendung wesentlich weniger ermüdend ist als unser bisheriges Stereomikroskop. Als uns jedoch die Leistung der Winkeloptik „Rotation 34°“ vorgeführt wurde, stand die Entscheidung außer Frage.

Für uns ist das Lynx mit der Winkeloptik „Rotation 34°“ ein ausgezeichnetes Inspektionsgerät, das sich als außerordentlich wertvoll erwiesen hat.“

Die Winkeloptik „Rotation 34°“ ist ein optionales Zubehör, mit dem Anwender Komponenten aus einem Winkel von 34° betrachten können und die 360º rundum gedreht werden kann, um eine leichte Inspektion aller Seiten der Komponente und Bedienern ein Umschalten zwischen direkten und schrägen Blickwinkeln zu ermöglichen.

Darüber hinaus verfügt das Mikroskop Lynx über eine Kameraanbindung zur Unterstützung des Qualitätssicherungsverfahrens. Mit der Kamera können bedenkliche Unterschiede digital erfasst, elektronisch weitergeleitet und zwecks einer anhaltenden Qualitätsverbesserung dokumentiert werden.

Inspektion von Luftlagerdüsen

Eine weitere kritische Komponente von ABL Spindeln sind die Luftlager an sich, die jeweils Düsen enthalten, die den Luftfilm zwischen Welle und Lager regulieren.

Unter den zahlreichen anderen Komponenten sind die eingebauten Düsen ausschlaggebend für die Funktionsweise der Spindel und werden daher zu 100% untersucht.

Die durch die Düsen strömende Luft generiert eine Dämpfung zwischen Welle und Lager, um eine freie Rotation zu ermöglichen.

Obwohl einige der Düsenöffnungen nur wenige Mikrometer messen, werden sie unter dem Lynx auf die Qualität der maschinellen Bearbeitung geprüft, um sicherzustellen, dass die Abschrägungen sauber sind und keine unebenen Kanten aufweisen.

Auch die Größe, Form und Tiefe der Aussparung müssen perfekt sein, da jede Unregelmäßigkeit Probleme im Luftstrom verursachen und zu einem Zusammenstoß der Welle mit anderen Komponenten in der Spindel führen könnte.

„Der 34° Winkeloptik verleiht Ihnen jene zusätzliche Dimension – anders ist es einfach nicht möglich. Das Lynx ist ständig im Gebrauch für unsere Anwendungen. Es ist ein wertvolles Gerät, ein Geschenk des Himmels,” sagt Adrian Farwell.

Qualitätssicherung sorgt für absolute Präzision und Leistung

ABL ist seit vielen Jahren ein Produktionsunternehmen und die Integration von Qualitätssicherung in alle Bereiche des Designs, der Fertigung, Montage und Testprozesse hat es ABL ermöglicht, Leistungsniveaus zu erzielen, für die seine Kunden Bewunderung und seine Konkurrenz Neid zeigen.

ABL’s Betrieb ist umfassend mit modernsten Geräten ausgestattet. Moderne Technologie vereint mit erwiesenen traditionellen Methoden und kompetenten Mitarbeitern sorgen dafür, dass ABL absolut präzisionsgefertigte Komponenten herstellt.

Mit seiner rapiden Erweiterung gilt ABL heute als Vorreiter der Luftlagertechnologie. Angesichts der steigenden Nachfrage nach kleineren, schnelleren Spindeln kann ABL seine Geschäftsaktivitäten erweitern und gleichzeitig Kunden mit fachkundig gefertigten, hochpräzisen Produkten beliefern.

Fortschrittliches Messsystem Falcon bietet Butser Rubber eine ‚Vision‘ von Qualität

By | Case Studies

Angesichts ihrer Verformbarkeit stellen präzise Gummikomponenten zahlreiche Herausforderungen an Messverfahren. Da herkömmliche physikalische Messmethoden dazu neigen, die Geometrie von Gummikomponenten zu verzerren, und nachteilige Auswirkungen auf die Genauigkeit des Messverfahrens haben, gelten berührungslose Messroutinen seit langem als beste Vorgehensweise für optimale Genauigkeit.

Butser Rubber

Obwohl Geräte wie Profilprojektoren traditionell zum Messen von Gummiteilen eingesetzt werden, bedeutet die Einführung von hochpräzisen, berührungslosen 3-Achsen Videomesssystemen, dass nun eine zuvor ungeahnte Genauigkeit erzielt werden kann und selbst die komplexesten Komponenteneigenschaften präzise untersucht werden können.

Seit seiner Gründung im Jahre 1978 hat sich Butser Rubber weltweit einen Namen als erstklassiger Hersteller hochwertiger, maßgefertigter Gummiteile gemacht. Der Aufstieg des wachsenden Unternehmens bedeutet, dass es heute als einer der Hauptlieferanten für eine Vielfalt unterschiedlicher Industrien gilt, darunter Flugzeugbau, Automobilindustrie, Motorsport, Chemie, Öl, Verteidigung, Elektrik, Marine und Medizin.

Von seinem Hi-Tech-Betrieb in Liss, Hampshire, UK aus übernimmt das Unternehmen Aufträge für die Bereitstellung von einzelnen Bauteilen bis hin zu Produktionsläufen mit extrem hohen Auflagen.

Butser Rubbers Angebot eines kundenorientierten Service beginnt vor der Produktion: das Einbringen der außerordentlichen Fachkompetenz des Unternehmens im Anfangsstadium des Designprozesses führt zur Anwendung optimaler, kostenwirksamer Lösungen auf alle Anwendungen des Kunden.

Die Bündelung hoher fachlicher Kompetenz im Bereich präziser Gummiformteile ermöglicht die Fertigung einer Vielfalt hochwertiger Produkte, einschließlich Präzisionsdichtungen und Gegenstände aus natürlichen, synthetischen und Spezialpolymern.

Werkstofftechnik in der Flugzeugindustrie

Die Bereitstellung kritischer Gummiteile für die moderne Flugzeugindustrie bedeutet, dass sich Butser Rubber stets darum bemüht, Werkstofftechnik und Fertigungsprozesse zu verbessern. Folglich sind die Komponenten des Unternehmens in den meisten der derzeit eingesetzten Verkehrsflugzeugen zu finden.

Im Gegensatz zum hochmodernen Design und leistungsstarken Einsatz in der Flugzeugindustrie, ist Butser Rubber auch in der Restauration und Neufertigung von Musterteilen für fliegende Legenden aus dem Zweiten Weltkrieg involviert, wie zum Beispiel jene, die am Battle of Britain Memorial Flight teilnehmen.

Flexible Lösungen für den Motorsport

Im Einklang mit dem Ruf des Unternehmens für hochwertige Produkte liefert Butser Rubber eine Reihe von Komponenten, einschließlich Dichtungs-, schwingungsdämpfender und flexibler Lösungen, an alle gegenwärtigen Formel-1-Teams, entweder direkt oder über die Motor- und Getriebehersteller der Teams.

Durch seine Mitwirkung am Formel-1-Sektor hat sich Butser Rubber ein tiefgehendes Verständnis der weltweiten Motorsportindustrie angeeignet. Diese Kenntnisse wiederum haben das Unternehmen veranlasst, Hauptkomponenten für Fahrzeuge zu bauen, die in der ‚Rallye-Weltmeisterschaft‘, ‚britischen GT-Meisterschaft‘, ‚Formel Nippon‘‚ ‚GP‘ und ‚Le Mans 24‘ zum Einsatz kommen.

Strenge militärische Normen

Als ein nach ISO 9001:2008 zertifiziertes Unternehmen mit voller Rückverfolgbarkeit aller Rohmaterialquellen kann Butser Rubber Gummi und Gummiteile gemäß einer Reihe militärischer Normen liefern, einschließlich Naturkautschuk nach NRQX.

Ein strenges Qualitätsdenken durchzieht alle Aspekte des Unternehmens, während hochqualifiziertes Personal die Kontrolle aller internen Prozesse und verwendeten Werkstoffe gewährleistet. Unter weitgehender Berücksichtigung von TQM-Prinzipien sowie anderer moderner Qualitätstools wie Poka Yoke, Kaizen, 5S’s 7 Muda hat das Unternehmen ein Programm zur kontinuierlichen Verbesserung entwickelt und eingeführt, um sein Ziel einer Null-Fehler-Qualität zu verwirklichen.

3D Präzisionsvideomesssystem zur Qualitätssicherung

Um den hart errungenen Ruf des Unternehmens für Qualität zu wahren, investiert Butser Rubber regelmäßig in die neuesten Inspektionsgeräte, so wie kürzlich in das Falcon Videomesssystem von Vision Engineering.

Im täglichen Einsatz leistet das Falcon 5000 maßgebliche Beiträge zu den Arbeitsabläufen in der geschäftigen Qualitätsabteilung des Unternehmens. Der Produktionsleiter von Butser Rubber, Charles Newby, sagte kürzlich:

„Als langjährige intensive Nutzer von Mantis, der optischen Inspektionsmikroskope für geringe Vergrößerung von Vision Engineering, waren wir stark beeindruckt von der ausgezeichneten 3D-Abbildung, die sie bieten.

„Die Ergonomie unserer Mantis-Geräte verleihen unseren Bedienern eine bessere Bewegungsfreiheit des Kopfes, während ihre fortschrittliche optische Technologie für eine bessere Hand-Augen-Koordination sorgt.

„Verglichen mit unseren vorherigen Systemen haben unsere Mantis Mikroskope nicht nur zu weitaus geringeren Augenbeschwerden geführt, sie ermöglichen es Bedienern sogar, bei Bedarf eine Brille zu tragen.”

Mit der Anforderung nach einem hochpräzisen, berührungslosen 3-Achsen Videomesssystem baten wir, beeindruckt von den Leistungen der Mantis-Systeme und vom bereitgestellten Service von Vision Engineering, eine Vorführung des kürzlich vorgestellten Falcon Systems von Vision.

100%-ige Inspektion von hochvolumigen, komplexen Fahrzeugteilen

„Nachdem wir kürzlich einen überaus prestigeträchtigen Auftrag für die Lieferung eines extrem hohen Volumens an Präzisionsteilen für die Fahrzeugindustrie erhalten hatten, wurde uns bewusst, dass wir zwar über die notwendige Fachkompetenz und Fertigungskapazität verfügten, dass die Forderung nach einer 100%-igen Inspektion dieser komplexen Teile unsere bereits ausgelastete Inspektionsabteilung jedoch überfordern würde.

„Weiter erschwert wurde diese Anforderung durch die Beschaffenheit unserer gefertigten Komponenten, d.h. sie sind verformbar. Dieser Faktor schließt die Verwendung traditioneller Messverfahren, wie z.B. tastende Messsysteme, in unseren prozessinternen und endgültigen Inspektionsabläufen aus.

„Obwohl wir schon seit Jahren die zahlreichen Vorzüge der Mantis Inspektionsmikroskopevon Vision Engineering genießen, zogen wir mehrere andere Marken berührungsloser 3-Achsen-Messgeräte in Erwägung. Als jedoch die fortschrittlichen Funktionen des Falcon 300 von Vision Engineering vorgeführt wurden, erkannten wir, dass wir die ideale Lösung für unsere Hochvolumen-, Hochpräzisionsanforderungen gefunden hatten.

„Nun im täglichen Einsatz ermöglicht unser berührungsloses 3-Achsen-Messsystem Falcon die Durchführung der erforderlichen 100%-igen Inspektion unserer hochvolumigen, komplexen Fahrzeugteile.

„Die Geschwindigkeit des Falcon im Einsatz ist so hoch, dass wir eine umfassende Messung einer ganzen Charge von Teilen in nur 2 Stunden durchführen können, ein Vorgang, der zuvor 2 Tage in Anspruch genommen hätte.“

Das Falcon 5000 von Vision Engineering vereint eine mehr als 50-jährige erwiesene Erfahrung im Bereich optischer Systeme in einem hochpräzisen, berührungslosen Video-Messsystem.

Durch Einbringen der zahlreichen technischen Innovationen liefern die fortschrittlichen Produkte von Vision Engineering hochpräzise Messergebnisse auf kompakter Stellfläche, sodass sich die Geräte für eine Qualitätssicherung in der Werkstatt wie auch für Produktionsinspektionen eignen.

Falcon bietet eine schnelle und genaue 3-Achsen-Messung von routinemäßigen und komplexen Präzisionskomponenten. Von einfacher, auf ein Merkmal beschränkter Bedienung bis hin zu Mehrpunkt-Videokantenerkennungen, das Falcon vereint erstaunliche Einfachheit mit höchster Präzision und Wiederholgenauigkeit.

Zu den Funktionen des preisattraktiven 3-Achsen-Videomesssystems von Vision Engineering gehört eine indexierte Zoomoptik mit hoher Auflösung, die hohe Präzision und verbesserte Flexibilität in einem kompakten Design bietet.

Falcon verfügt über einen großen Bildausschnitt für eine einfache leichter Teileausrichtung und eine einmalige Auflicht- und Durchlicht-Irisblendensteuerung zur Einstellung der Tiefenschärfe. Weitere fortschrittliche Standardfunktionen schließen eine progressive, motorisierte Z-Achsen-Steuerung, steuerbare Quadrant-LED-Beleuchtung und Objektivoptionen für niedrige und hohe Vergrößerung ein.

Grundlegend wurde das Falcon zur größtmöglichen Vereinfachung des Messverfahrens konzipiert, mit ergonomisch gestalteten Systemeinstellungen und intuitiver Software für eine schnelle Navigation.

Schließen der Lücke in der Stammzellforschung

By | Case Studies

Das Institute of Stem Cells in the Treatment and Study of Monogenic Diseases (ISCMD), ein Genopole® Forschungslabor in Evry in der Nähe von Paris, benutzt das Stereozoom-Mikroskop Lynx von Vision Engineering in seinen Reinraum-Kabinen (Cabinets).

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Die okularlose Optik des Lynx bedeutet, dass es in Schränken hinter Glas (Cabinets, Reinraum-Kabinen) aufgestellt werden kann, damit Bediener lebende Stammzellen unter Hellfeld- und Dunkelfeldbeleuchtung und mit einer Vergrößerung von bis zu 40x untersuchen können.

ISCMD hat seine Niederlassung in Evry, in der Nähe von Paris, Frankreich. ISCMD ist ein Forschungslabor von Genopole® International, das sich mit dem Wissen und Verständnis von Stammzellen zur Entwicklung von Behandlungsmöglichkeiten für menschliche Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer, Herzerkrankung, Schlaganfall, Arthritis, Diabetes, Brandwunden und Rückenmarkschädigungen befasst.

Minimierung von Degeneration und Kontamination

In der Stammzellforschung müssen Wissenschaftler eine Reihe von Prozessen durchführen, wie das Ernten, Prüfen und Präparieren von Zellen. Um Degeneration und Kontamination zu minimieren, werden sogenante Cabinets (Glasschränke, Reinraum-Kabinen/-Kammern) verwendet, sodass Wissenschaftler ihre Arbeit von außerhalb der Kammer verrichten können, während die Zellen in der Kammer vom Biomed-Mikroskop Lynx vergrößert werden.

Bisher war es schwierig, die Stammzellen unter Vergrößerung zu untersuchen, da sich die Okulare des Mikroskops in der Sterilkammer befinden müssen.

Da das Lynx jedoch keine Okulare, sondern stattdessen einen okularlosen Mikroskopkopf aufweist, ist kein Direktkontakt zwischen der Augenpartie des Bedieners und dem Binokular erforderlich.

Dynascope-Kopf des Lynx

Der patentierte Dynascope™-Kopf von Vision Engineering ist das Hauptmerkmal des Lynx und sorgt für optimale Klarheit und gestochen scharfe Genauigkeit des Systems durch einen Art „Projektionskopf“ anstatt ein herkömmliches Binokulares System.

Es ist der ‚okularlose‘ Mikroskopkopf, der den Einsatz des Lynx hinter Glas erlaubt, wo der Bediener das Objekt sehen kann, ohne direkt mit dem Mikroskop in Berührung zu kommen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Mikroskopen mit Okularen ermöglicht das Lynx (mit dem ‚okularlosen‘ Kopf) es dem Bediener, eine Brille zu tragen, selbst wenn er das Objekt durch das Mikroskop in der Sterilkammer betrachtet.

Zellenpräparation unter hoher Vergrößerung

Wissenschaftler bei ISCMD fokussieren sich auf die Ernte von Stammzellen zwecks weiterer Forschung. In der Regel werden Stammzellen in Brutschränken geerntet. Erfolgreich geerntete Stammzellen werden dann von den Wissenschaftlern unter Verwendung einer Mikropipette präpariert, um die Zellen zu trennen. Dieser Prozess erfordert viel Feingefühl, eine starke Vergrößerung und ausgezeichnete Klarheit, um eine genaue Sezierung zu erzielen.

Neben der hervorragenden Klarheit durch den Dynascope™-Kopf verbessert das Forschungsmikroskop Lynx den Kontrast der Stammzellen durch den Schwenkspiegel in der Durchlichteinheit.

Dadurch entsteht ein Pseudo-Effekt für Dunkelfeld und Hellfeld zur Maximierung des Kontrastes der Zellen bei der Untersuchung und Manipulation. Hellfeld wie auch Dunkelfeld sind wichtige Merkmale bei der Dessektion und Inspektion.

Die Untersuchung der Stammzellen hinsichtlich ihres Aufbaus, jegliche Granulation und die allgemeine Morphologie der Zellen sind wichtig zur Wahrung der hohen Qualität der Proben. Hat der Degenerierungsprozess in den Zellen begonnen und entspricht die Morphologie der Zellen nicht dem gewünschten Standard, ist der Zeit- und Geldverlust hinsichtlich ihrer Verwendung in der Forschung hoch.

Zahntechniker verbessern die Qualität von Zahnersatz durch mehr Bedienerkomfort

By | Case Studies

Anthony Laurie von DentAL Excellence Ltd. leitet ein technisches Dentallabor im Herzen Londons und fokussiert seine Geschäftsaktivitäten auf die Bereitstellung qualitativ hochwertigstem Zahnersatz für seinen anspruchsvollen Kundenstamm. Tony führt die fortschrittliche Vergrößerung des Mantis von Vision Engineering für alle seine Techniker ein. Das Bedürfnis für Vergrößerungssysteme dieses Kalibers wird untersucht.

Dentalbranche

Viele berühmte Persönlichkeiten nutzen Zahnersatz, Zahnrestaurierung und Wiederherstellung, um ihr Aussehen zu verbessern. Lange Zeit war diese Art von Behandlung einer beschränkten Personengruppe vorbehalten, findet aber inzwischen immer mehr Zuspruch. Der entsprechende Zahnersatz erfüllt ein klinisches wie auch ästhetisches Bedürfnis und Restaurationen und Prothesen werden zur Behandlung von Unfallverletzungen und Krankheiten eingesetzt.

Aufgrund des Drucks am Dentalmarkt und der Einführung von Produkten aus technisch überragenden Werkstoffen und Fertigungstechniken hat sich das Verfahren zur Herstellung von Zahnrestaurierungen in den letzten Jahren weiterentwickelt.

Das Londoner Labor von Dental Excellence

Abb. 1.0. Dental Excellence
Das Londoner Labor

Neue Werkstoffe haben die Zahnindustrie weltweit veranlasst, die Verwendung von Werkstoffen auf die Kunst der Zahnrestaurierung neu zu evaluieren. Was heute in Fotografien und dem Lächeln der Leute zu sehen ist, befand sich gestern in den Händen eines Zahntechnikers. Der Zahntechniker ist es, der die Qualität des Zahnersatzes bestimmt, und das wiederum entscheidet über das Lächeln, den Biss und die Kaubewegung.

Zunächst erfolgt eine Patientenberatung, bei der der Zahnarzt eine Restaurierung zur Wiederherstellung der idealen Kieferfunktion oder Verbesserung der Ästhetik verschreibt.

Fertigungsprozess für den Zahnersatz

Der Prozess zur Herstellung von Zahnersatz beginnt mit der Vorbereitung der bestehenden Zähne oder Implantate im Mund. Nach der Vorbereitung nimmt der Zahnarzt einen Abdruck der Zähne und des umgebenden Gewebes.

Der Patient erhält eine temporäre Prothese, um die vorbereiteten Bereiche und entnommenen Abdrücke zu schützen, die dann zusammen mit anderen relevanten Informationen wie die klinische Situation des Patienten an das Zahnlabor geschickt werden.

Selbst in diesem frühen Stadium ist es von höchster Bedeutung, dass die Abdrücke keine Mängel aufweisen. Basierend auf den Abdrücken werden spezielle Modelle des Ober- und Unterkiefers angefertigt, die mit einem Gelenk miteinander verbunden werden, um den Biss des Patienten zu rekonstruieren.

Prüfen der marginalen Passform des Wachsmodells

Abb. 1.0. Prüfen der marginalen
Passform des Wachsmodells

Der relevante Teil des Gipsmodells wird an der Restaurierungsstelle abgetrennt und die behandelten Bereiche werden entfernt und beschnitten. Bei der Herstellung des Wachsmodells des Zahnersatzes kommt die Kunstfertigkeit des Technikers zum Tragen.

Mit Hilfe des Wachses wird der Rahmen für den Zahnersatz gegossen. Der Rahmen nimmt die Porzellanflächen auf und wird mit den Zähnen und anderen Implantatdetails verbunden. Erst wenn Techniker, Zahnarzt und Patient zufrieden sind, werden Krone, Brücke, Inlay oder Implantat permanent eingesetzt.

Einige Zahntechniker und Zahnärzte sind bereit, mangelnde Qualität des Zahnersatzes zu akzeptieren und diese können ausgeliefert und eingesetzt werden. Es ist offensichtlich, wo der schlechte Sitz der Kronen zu Zahnfleischschwund geführt hat. Es haben sich dunkle Ränder gebildet, in denen sich Karies breit macht.

Schlecht sitzende Krone

Abb. 1.0. Schlecht sitzende Krone

Der klinische Misserfolg dieses Zahnersatzes macht sich mitunter erst mehrere Monate nach der Behandlung bemerkbar und ist nur vom Zahnarzt erkennbar.

Die Folgen einer schlechten klinischen Passform sind schlechte Hygiene und eine Reparatur unmittelbar nach dem Einsatz. Eine mangelhafte Fertigung und ein schlechtes Einsetzen von Zahnersatz können zu medizinischen Problemen führen und beeinträchtigen das Aussehen des Patienten.

Aus diesem Grund sollte die Qualität des Zahnersatzes in jedem Fertigungsstadium geprüft werden, um sicherzustellen, dass das Herstellungsverfahren eine hochwertige Restaurierung und eine erstklassige klinische Passform erzielt, die lange Haltbarkeit und ausgezeichnete Ästhetik garantiert.

Tony Laurie beschreibt seine Philosophie:

„In allen Fällen benutzen meine Techniker Vergrößerungsgeräte, um den Aufbau und die Passform des Zahnersatzes zu prüfen.

„Wir prüfen jede Phase des Prozesses, und diese Liebe zum Detail und die hochwertigen vergrößerten Bilder von unseren Mantis Systemen sind es, die uns selbst geringfügige Schäden erkennen und frühestmöglich beheben lassen.

„In jedem Stadium des Prozesses stellen wir sicher, dass wir das beste Ergebnis erstellt und die beste Passform erzielt haben.“

Rückweisung ist ein kostspieliger Fehler

Abb. 1.0. Schlecht sitzende, 30 Jahre alte Kronen

Abb. 1.0. Schlecht sitzende, 30
Schlecht sitzende, 30

Tritt bei einer Restaurierung ein Problem auf, so kann dies eine kumulative Auswirkung auf die anderen Prozessphasen haben, da Fehler sich verschlimmern können. Einem Zahnersatz, der zumindest klinisch minderwertig ist oder sogar zurückgewiesen wird, Mehrwert hinzuzufügen, kann für das Unternehmen einen kostspieligen Fehler darstellen.

Abbildung 4 zeigt vier Jacketkronen im Frontzahnbereich, von deren drei 30 Jahre alt sind. Es ist offensichtlich, wo der schlechte Sitz der Kronen zu Zahnfleischschwund geführt hat. Es haben sich dunkle Ränder gebildet, in denen sich Karies breit macht.

Neuer Zahnersatz

Abb. 1.0. Neuer Zahnersatz

Abbildung 5 zeigt den gleichen Patienten mit neuen Kronen. Das Zahnfleisch sieht sehr gesund aus und aus ästhetischer Sicht ist das Ergebnis hervorragend.

Tony Laurie sagt es kurz und bündig:

„Da jeder Techniker die Arbeit in jedem Stadium des Prozesses prüft, erhalten wir ein hochwertiges Produkt aus technischer Sicht, aber auch ein hochwertiges Produkt aus ästhetischer Sicht. Die Verwendung des Stereomikroskops Mantis® ist eine wegbereitende Technologie, die alle meine Techniker zufriedenstellt.

„Sie kennen den Unterschied zwischen guter und schlechter Qualität und mit Hilfe des Mantis können sie den Unterschied sehen.“

Hintergrund des Unternehmens DentAl Excellence

DentAL Excellence ist ein Speziallabor für restaurative und Implantationstechnik sowie eine hochmoderne Ausbildungseinrichtung. Gegründet wurde das Unternehmen von Anthony Laurie zur Entwicklung und Herstellung von Zahnersatz unter Verwendung der neuesten CAD-CAM-, Laser-, Induktionsguss- und Digitaltechnologien. DentAL Excellence bietet darüber hinaus ein hohes Maß an Ausbildungs- und Schulungsmöglichkeiten für die Industrie.

Präzise dreidimensionale Messung von Elektronenstrahlschweißungen minimiert Ausschuss

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GE Druck (ein Geschäftsbereich von GE Sensing) macht sich die optischen Mess- und Prüfsysteme von Vision Engineering zunutze, um die Qualitätsstandards seiner Messgeräte für die Flugzeugindustrie zu maximieren.

GE Druck in Leicestershire ist ein britischer Geschäftsbereich von GE Sensing. Einer der Hauptproduktbereiche dieses Betriebs ist die Herstellung verschiedener Drucksensoren, die Einsatz in diversen Industriebereichen, darunter Flugzeugbau, finden.

Dauerhafte Qualität der Sensoren

Sensoren messen Druckwerte von unter 0,015 psi bis 15.000 psi und reichen von relativ preisgünstigen OEM-Geräten bis hin zu hochpräzisen, resonanten, barometrischen Silikonsensoren.

Zu den Instrumenten gehören Druckanzeigen, tragbare Kalibratoren sowie Luftdatentestsets zur Kalibrierung der statischen Piloteninstrumente in allen Flugzeugtypen, von Helikoptern bis Überschall-Kampfflugzeugen.

Von Luftdaten- bis hin zu Kraftstoffregelsystemen für Flugzeuge, von Flugsteuersystemen bis Motorüberwachung, GE Sensing spielt eine wichtige Rolle in zahlreichen, anspruchsvollen Boden-/Flugprüfungen und Flugdruckmessungen in der Flugzeugindustrie weltweit.

Anspruchsvolle Kunden erfordern hochwertige Produkte und daher werden Instrumente und Sensoren in allen Phasen des Fertigungsprozesses unter Einhaltung strengster Qualitätsstandards hergestellt.

Darüber hinaus bemüht sich GE Druck um eine stets anhaltende Verbesserung der Produktqualität und die Six Sigma Methodik wird in die kontinuierliche Verbesserung aller Aspekte des Produktionsprozesses eingebracht.

Elektronenstrahlschweißen

Elektronenstrahlschweißen (Electron Beam Welding – EBW) ist ein Schmelzverfahren, das eine Schweißnaht durch Konzentration eines Strahls hochenergetischer Elektronen zur Erhitzung der Schweißnaht generiert. Elektronen sind atomische Elementarteilchen, die sich durch eine negative Ladung und extrem kleine Masse auszeichnen.

Die Erhöhung des Energieniveaus von Elektronen durch eine Beschleunigung auf zirka 30 bis 70 Prozent der Lichtgeschwindigkeit generiert die zum Schmelzen von Metallen erforderliche Energie. Durch Steuerung des Energieniveaus (Beschleunigungsspannung), der Anzahl der Elektronen pro Sekunde (Strahlstrom), der Lichtpunktgröße (Fokus) und der Schweißgeschwindigkeit kann eine überaus wiederholbare Schweißnaht erzielt werden.

Das Ergebnis ist ein schmales Schweißprofil mit geringer Verzerrung und sehr geringer Wärmeeinbringung, wodurch eine Beschädigung der empfindlichen Komponenten im Sensor vermieden wird.

Drucksensoren beinhalten mehrere EB-Schweißnähte (bis zu 15 in einem komplexen Multisensor-Flugzeugprodukt). Jede Unregelmäßigkeit kann zu Ausschuss führen; d.h. die von der Norm abweichende Einheit muss identifiziert und aus dem Produktionsverfahren entfernt werden, um Mehrarbeit und zusätzliche Kosten zu verhindern.

GE Druck Sensor

Abb. 1.0. Zeigt einen typischen Sensor
, der im GE Druck Betrieb
in Leicestershire
präzisionsgefertigt wird.

Ein Arbeitsprogramm wurde eingeführt, um den Ertrag des gesamten EBW-Prozesses zu steigern. Ein Problem bestand darin, dass die Annehmbarkeit eines Schweißprofils anhand eines visuellen Standards weitgehend subjektiv bestimmt wurde. Gelegentlich wurde ein Produkt als annehmbar eingestuft, um bei der Endinspektion, wo Ausschusskosten am höchsten sind, zurückgewiesen zu werden.

Akzeptable Fehlerrichtlinien

Die britische Norm BS EN 13919-1 enthält Richtlinien zur Kategorisierung von Fehlertypen, die als Spritzer, Einbrandkerben, Nahtüberhöhung, Versatz und Einfallschweißstellen bezeichnet werden.

Des Weiteren bietet die Norm Richtlinien für zulässige Größen annehmbarer Unregelmäßigkeiten. Da jedoch die zulässige Fehlergröße in Bezug zur Schweißtiefe steht (die unter 0,5 mm liegen könnte), war eine genaue, wiederholbare Methode zur Bestimmung der kleinen Maße auf x, y und z erforderlich. Die maximale Fehlergrenze für eine Einfallstelle unterhalb des Grundwerkstoffes in einem Schweißprofil für eine kritische, druckbeständige Schweißnaht kann so gering wie 0,05 mm sein.

Steve Broadbridge, Product Improvement Manager von GE Druck, untersuchte mehrere Methoden zur genauen Ermittlung der Abmessungen von Fehlerstellen in Schweißnähten, bevor er sich für eine Investition in ein optisches, berührungsloses Messverfahren entschied.

Anforderungen an ein Messsystem

Um die hohen Anforderungen an ein Messsystem zu erfüllen, wurde eine akkurate Lösung in Form des berührungslosen Messsystems Hawk von Vision Engineering eingeführt.

Das Messsystem Hawk bietet Präzisionsmessung, Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit auf drei Ebenen. Müssen Schweißnähte zwecks Kategorisierung gemessen werden, wird der Sensorkörper einfach auf den hochgenauen 150 x 150 mm Messtisch positioniert; mithilfe der Vergrößerungsoptionen werden die Schweißnähte dann in der X, Y und Z-Achse gemessen.

Messsystem Hawk

Sobald der Mikroprozessor die Messwerte aufgezeichnet hat, werden sie mit Inspektionsnormen gemäß BS EN 13919-1 verglichen.

Steve Broadbridge erläutert die Bedeutung der Einführung einer Norm und eines Prozesses für Elektronenstrahlschweißen:

„Ein typischer, von unserem Unternehmen hergestellter Sensorkörper kann in einer Flugzeuganwendung eingesetzt werden und die Folgen eines Sensors, der nicht die engen Toleranzen einhält, die wir und unsere Kunden voraussetzen, kann zu einer Verschwendung von Material und Arbeitsaufwand führen.

„Um die Qualität und Präzision unserer Schweißnähte zu maximieren, messen wir Unregelmäßigkeiten in X, Y und Z. Heute steht die Annehmbarkeit einer einzelnen Schweißnaht außer Frage. Wir sind von einer subjektiven Auslegung zu qualitativem Nachweis übergegangen.“

Steve fährt fort, die Bedeutung eines berührungslosen Systems zu erklären:

„Auf der Suche nach Lösungen war es für uns eine Priorität, aufgrund der schwierigen Zugänglichkeit für ein tastendes Messsystem und der geringen Größe der zu messenden Unregelmäßigkeit ein berührungsloses Messsystem zu wählen.

„Wir haben festgestellt, dass das Hawk ein optisches Abbild erstellt, das es uns ermöglicht, die Kanten jeglicher Unregelmäßigkeiten leicht zu identifizieren, damit unsere Bediener und Techniker bei der Messung an allen Achsen mit Präzision vorgehen können“.

GE Druck bietet in zunehmendem Maße eine breite Produktpalette für Instrumentationen in allen Industriebereichen. Angesichts der neuen Technologien und einhergehenden Forderungen nach schnellerer, kleinerer und genauerer Instrumentation vergrößert und diversifiziert GE Druck schnell, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.

Dabei investiert das Unternehmen in Geräte, die ein Höchstmaß an Genauigkeit und Qualität der Komponenten ihres umfassenden Instrumentangebots gewährleisten.

Measurement of automotive parts using a Hawk

Schnelle Messung von Fahrzeugkomponenten aus Kunststoff

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Vision Engineering entwickelte das einzigartige berührungslose Messsystem Hawk®, das erste System, das ein echtes optisches Bild anzeigen und eine vollautomatische, videobasierte Kantenerkennung anbieten kann. Beide diese Technologien konnten bis dahin einzeln, aber niemals zusammen in einem System erzielt werden.

Two-in-One (optische und Videomessung)

Hawk non-contact measurement system

Das Hawk kann manuell, motorisiert oder im vollautomatischen Modus eingesetzt werden. Für einen schnellen Produktwechsel erlaubt der manuelle Betrieb eine sehr schnelle Einrichtung aller Messverfahren. Bei hohem Durchsatz kann eine wiederholte, objektive Inspektion im automatischen Modus viel schneller durchgeführt werden als im manuellen Modus.

Zwischen diesen beiden Extremen liegt eine Vielfalt von Anwendungsbereichen, für die sich eine teilweise Automatisierung eignet – wenn Komponenten nicht automatisch geprüft werden können oder wenn Mehrfach-Messverfahren aufgrund der Produktvariationen nicht sinnvoll sind.

Das Hawk ermöglicht den Einsatz beider Verfahren in einem System, wodurch sich viele Möglichkeiten eröffnen, bei denen sich zuvor eine Technologie allein als unzureichend erwiesen hätte. Ein wichtiger Anwendungsbereich für die neue Hawk-Technologie ist die Inspektion von Formteilen für die Automobilindustrie.

Produktionskriterien

Hawk non-contact measurement system

Fahrzeugkomponenten stellen hohe Qualitätsanforderungen in Bezug auf Funktion, Toleranz und Ästhetik. Wo zuvor Stahl oder Aluminium erforderlich war, werden in der Fahrzeugfertigung nun in zunehmendem Maß Kunststoffteile eingesetzt. Dies ist nicht auf die Innenausstattung beschränkt, sondern schließt auch mechanische Komponenten ein.

Während dadurch das Gesamtgewicht reduziert und das verfügbare kosmetische Finish verbessert werden, erfordert dieser Trend, dass die Fertigungskriterien für jene Kunststoffkomponenten nun jenen entsprechen, die zuvor in der Metallbearbeitung Anwendung fanden.

Einzigartige Vorteile des Hawk

Hawk non-contact measurement system

Automobil-Formteile werden in der Regel in dunklen, kontrastarmen Farben hergestellt, meistens schwarz, annähernd schwarz oder verschiedene Grautöne. Folglich lassen sich diese Komponenten gut mit der Vielfalt an Farbpaletten koordinieren, die für moderne Fahrzeuge zur Verfügung stehen. Während dies für den Fahrzeugdesigner von Vorteil ist, erschwert es Betrachtungs- und Messverfahren.

Das Messen eines schwarzen, kontrastarmen Gegenstands vor einem schwarzen, kontrastarmen Hintergrund stellt beachtliche Herausforderungen an die meisten berührungslosen Messsysteme. Gerade hier kommen die einzigartigen Vorzüge des Hawk Systems ins Spiel.

Zum Beispiel wird das Armaturenbrett der Klimaanlage im Peugeot in einem sehr dunklen Grau geliefert. Dieses Brett muss passgenau mit der Klimaanlage verbaut werden, da sonst Geräusche beim Fahren entstehen könnten, die als Mängel angesehen werden.

Das Armaturenbrett wird von Subunternehmern in großen Mengen hergestellt und erfordert die genaue Verifizierung mehrerer Hauptmesswerte. Die Bedienung eines optischen Systems ist oft nicht kostenwirksam, da sich viele Abläufe wiederholen.

Ein automatisches, videobasiertes System wäre problematisch, da der Kontrast zwischen den jeweiligen schwarzen Kanten zu gering ist. Die Lösung ist der kombinierte Ansatz, den das Hawk zu bieten hat.

Die grundlegenden, klar definierten Kanten können mit der Video Edge Detection (VED) Technologie automatisch gemessen werden. Dies bedeutet, dass der Großteil der Prüfungen vollautomatisch abläuft, wodurch dem Bediener zeitaufwändige, repetitive Aufgaben erspart bleiben.

Nach Abschluss dieser Prüfungen kann der patentierte optische Anzeigekopf benutzt werden, mit dessen Hilfe der Bediener seine subjektive Erfahrung und Fähigkeit zur manuellen Bestimmung eines Merkmals einsetzen kann, um die schwierigen, kontrastarmen Merkmale zu messen. Das Ergebnis ist ein System, das das Beste beider Verfahren verbindet.

Entwickelt von Technikern für Techniker

Die patentierte Dynascope-Technologie vermittelt dem Bediener ein klares, reines Abbild durch die extrem aufgeweiteten Okulare. Dieses Abbild wird nicht digitalisiert und neigt nicht zu mangelnder Farbwiedergabe oder Kontrastproblemen.

Beim Betrachten von kontrastarmen Schwarz-auf-Schwarz-, Weiß-auf-Weiß- oder transparenten Merkmalen, wie sie in vielen Automobil-Formteilen zu finden sind, erweisen sich videobasierte Systeme als beschränkt effektiv. Das Gehirn des Menschen ist bei weitem das leistungsstärkste Bildverarbeitungssystem, und für schwierige optische Gegenstände werden die besten Ergebnisse anhand eines reinen optischen Bildes erzielt, das einem Menschen vorgelegt wird.

Mit einem vollautomatischen Hawk System kann der Großteil der Messungen über die PC-Software gesteuert werden, während die komplexen Teile dem Bediener vorgeführt werden, der Kantenpositionen eingeben kann.

Überspezifikation ist in der Produktionsumgebung zu einem Problem geworden. In der modernen Industrie ist Nutzbarkeit ebenso wichtig wie Leistungsfähigkeit, da ein leistungsstarkes und funktionsreiches System sich nur dann rentiert, wenn es tagtäglich vom Produktionspersonal eingesetzt werden kann. Diese Denkweise ist es, die die Entwicklung der Hawk-Familie nach dem Prinzip „entwickelt von Technikern für Techniker“ vorangetrieben hat.

Kürzere Inspektionszyklen und bessere Wiederholbarkeit.

Das Hawk ist für einen direkten Einsatz in der Industrie durch die vielseitig qualifizierten, nicht spezialisierten Techniker bestimmt, die den Fertigungsprozess leiten. Da Komponenten direkt von der Form- oder Bearbeitungsstation zum Hawk übertragen werden können, ist ein schnelles und direktes Feedback dort, wo die Informationen benötigt werden, sicher. Weist eine Komponente Verzerrungen auf oder liegt sie außerhalb des Toleranzbereichs, können umgehend korrektive Maßnahmen ergriffen werden.

Das Hawk kann auf einen manuellen oder vollautomatischen Betrieb eingestellt werden. Für das Armaturenbrett der Klimaanlage bei Peugeot bedeutet dies, dass die ersten Vorproduktionsläufe mit Hilfe eines vollkommen manuellen Inspektionssystems eng überwacht und gemessen werden können.

Dank der Flexibilität eines manuellen Betriebs können Änderungen schnell und ohne spezielle Programmierungskenntnisse eingebracht werden. Mit Beginn der Massenproduktion können viele dieser Prüfungen oder Messungen vollkommen automatisiert werden, um so den Durchsatz zu steigern, den Inspektionszyklus zu verkürzen und die Wiederholbarkeit zu verbessern.

Mit der steigenden Komplexität von Automobil-Formteilen und der kritischen Bedeutung von Qualität stellen Kunden immer höhere Ansprüche und haben immer höhere Erwartungen. All diese Aspekte steigern die Nachfrage nach berührungslosen Messsystemen, die genau und bedienerfreundlich sind und optisch schwierige Komponenten in großen Mengen messen können. Der Hawk (zu Deutsch „Habicht“) ist gelandet.

GE Druck investiert in ein berührungsloses Messsystem, um Nahtstellen an seinen Messinstrumenten zu messen

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GE Druck (ein Geschäftsbereich von GE Sensing) macht sich die optischen Mess- und Prüfsysteme von Vision Engineering zunutze, um die Qualitätsstandards seiner Messgeräte für die Flugzeugindustrie zu maximieren.

GE Druck ist der britische Geschäftsbereich von GE Infrastructure Sensing mit Hauptsitz in Leicestershire. Einer der Hauptproduktbereiche dieses Betriebs ist die Herstellung verschiedener Drucksensoren, die Einsatz in diversen Industriebereichen, darunter Gesundheitswesen, Öl und Gas, Telekommunikation und Transport, finden.

Präzisionsdrucksensoren

Der Produktname „Druck“ steht seit langem für Präzisionsdrucksensoren und zugehörige Prüfungs- bzw. Kalibrierungsgeräte.

Die Produktreihe des Unternehmens reicht von relativ preisgünstigen OEM-Geräten bis hin zu hochpräzisen, resonanten, barometrischen Silikonsensoren, die Druckwerte von unter 0,015 psi bis 15.000 psi messen. Des Weiteren umfasst die Druck-Produktpalette Luftdatensysteme zur Kalibrierung statischer Piloteninstrumente, von Helikoptern bis Überschall-Kampfflugzeugen.

Von Luftdaten- bis hin zu Kraftstoffregelsystemen für Flugzeuge, von Flugsteuersystemen bis Motorüberwachung, GE Infrastructure Sensing spielt eine wichtige Rolle in zahlreichen, anspruchsvollen Boden-/Flugprüfungen und Flugdruckmessungen in der Flugzeugindustrie weltweit.

Zu den Produkten gehören Drucksensoren und Prüfgeräte, die von Herstellern und Fluggesellschaften weitläufig für Flugzeuge und Hubschrauber im zivilen, wie im militärischen Bereich eingesetzt werden. Sie verfügen über die industriespezifischen Zulassungen CAA/FAA und erfüllen die neuesten RVSM-Normen.

Die Instrumente wie auch die verschiedenen Drucksensoren werden im GE Druck Betrieb in Leicestershire in Übereinstimmung mit zahlreichen Managementsystemen hergestellt, wodurch jede Produktionsphase zu einem Maßstab für Spitzenleistung wird. Ein Teil der Qualitätssicherungsverfahren setzt voraus, dass GE Druck die extrem hohen Standards aller Aspekte seiner Produktion erfüllt.

Elektronenstrahlschweißen für Genauigkeit bis auf das letzte Mikrometer

GE Druck setzt Systeme von Vision Engineering in mehreren Bereichen ein, in denen seine Geräte zusammengebaut werden. Dazu gehört die Montage des Außengehäuses der Drucksensorkörper für die Flugzeugindustrie.

Sensors used for Luft- und Für die Flugzeugindustrie verwendete Sensoren sind überaus empfindlich und müssen bis auf das nächste Mikron genau sein. Aus diesem Grund bedient sich das Unternehmen zum Schweißen des Außengehäuses eines Elektronenstrahlschweißverfahrens, da dieses Verzerrung und Schrumpfung vermeidet.

Elektronenstrahlschweißen ist ein Verfahren, bei dem zwei Komponenten mittels eines Strahls Hochgeschwindigkeitselektronen, die auf über 160.000 km pro Sekunde beschleunigt werden, miteinander verbunden werden. Diese Schweißmethode generiert Leistungsintensitäten, die 5000 Mal größer sind als herkömmliche Schweißverfahren, da der Strahl auf einen präzisen Bereich mit einem Durchmesser von 0,2 mm fokussiert wird.

Diese Schweißtechnik erzielt eine hohe Wiederholbarkeit, wobei die maximale Steuerung von einem Heizstrom, der die Rate der Elektronemissionen bestimmt, und einer Beschleunigungsspannung ausgeht, die die kinetische Energie der Elektronen reguliert. Die Verbindung, die zum Verschweißen der beiden Komponenten benutzt wird, ist in der Regel eine Umschmelzung des Materials an sich.

Dieses Schweißverfahren verleiht dem Techniker die Möglichkeit, an anderweitig unzugänglichen Stellen zu schweißen, während leichte Schweißstellen die Bearbeitungszeit minimieren und somit die Produktivität steigern.

Zu den Vorteilen des Elektronenstrahlschweißens gehören: Genaue Kontrolle der Penetration und Abmessungen, hohes Maß an Wiederholbarkeit, Freiheit von Unreinheiten, unerhebliche Verzerrung und Schrumpfung.

Obwohl dieses Schweißverfahren zunächst als fortschrittliche und unnötig kostspielige Alternative zu herkömmlichen Schweißverfahren erscheinen mag, so reduzieren die zahlreichen Vorteile und die Einsparungen im Zusammenhang mit Zusatzabläufen, wie zum Beispiel Spannungsfreiglühen, die Herstellungskosten des Produkts insgesamt.

Inspektion von Schweißnähten mit einem Stereozoom Mikroskop Lynx

Mit dem Schweißverfahren wird die Messplatte geschweißt und in diesem Stadium ist es von höchster Bedeutung, dass die Schweißnaht den Spezifikationen entspricht, da jegliche Diskrepanzen kostspielige Folgen haben könnten.

Nach Schweißen der Sensorplatte, aber vor Aufbau des Sensors zu seiner vollen Funktionsfähigkeit werden die Schweißnähte mit einem Stereozoom Mikroskop Lynx von Vision Engineering untersucht.

Die Eindringtiefe kann so flach wie 5 µm sein und gerade aus diesem Grund ist eine hohe Vergrößerung wichtig. Die Schweißnähte an der Sensorplatte werden auf Risse, Spritzer, Versatz und Einbrandkerben untersucht.

Für GE Druck ist es wichtig, Richtlinien für Unregelmäßigkeiten zu erhalten, zum Beispiel welche Schweißnähte untauglich sind und welche Schweißnähte nachbearbeitet werden können.

Dies wurde durch Einführung der britischen Norm BS EN 13919-1, Leitfaden für Bewertungsgruppen für Unregelmäßigkeiten in Elektronenstrahlschweißnähten in Edelstahl, erfolgreich realisiert.

Werden während der Inspektion Unregelmäßigkeiten festgestellt, werden die Schweißnähte am Sensorkörper zwecks Kategorisierung gemäß der angewendeten Norm gemessen.

BS EN 13919-1 bietet GE Druck einen Leitfaden, anhand dessen objektive Entscheidungen über leichte Ungenauigkeiten, die während des Elektronenstrahlschweißverfahrens entstanden sein könnten, getroffen werden können. So kann zum Beispiel festgestellt werden, dass die Eindringtiefe der Schweißnaht um 5 µm erhöht ist, woraufhin nachgeprüft werden kann, ob dies Auswirkungen haben könnte.

Dies ist besonders wichtig für Komponenten, die unweigerlich Bestandteil der Instrumentation (wie zum Beispiel Sensoren) für die Flugzeugindustrie sind. Bei diesen hochpräzisen und intelligenten Sensoren dürfen nicht einmal geringfügige Fehler auftreten.

Schweißnähte mit dem optischen Messsystem Hawk auf enge Toleranzen gemessen

Da die Eindringtiefe und Abmessungen der Schweißnähte variieren können (je nach Sensortyp), hat GE Druck verschiedene Messoptionen in Erwägung gezogen, die seine Anforderungen erfüllen könnten, darunter enge Toleranzmessung auf X, Y und Z.

Aufgrund der Empfindlichkeit und engen Toleranzen fiel die Entscheidung auf eine genaue, berührungslose Messlösung in Form des berührungslosen Messsystems Hawk von Vision Engineering.

Optimax Imaging und Measurement Limited sind Messtechnik-Spezialisten, die für GE Druck die erforderliche Messlösung von Vision Engineering gefunden haben.

Peter Clements, Geschäftsführer von Optimax, schlug das Hawk System als geeignetste Lösung für die Anforderungen vor, die Stephen Broadbridge, Abteilungsleiter bei GE Druck, festgelegt hatte. Stephen Broadbridge recherchierte mehrere Methoden zur genauen Messung der Schweißmaße, bevor er sich für eine Investition in ein optisches, berührungsloses Messsystem entschied.

Das Hawk System bietet Präzisionsmessung, Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit in drei Ebenen. Müssen Schweißnähte zwecks Kategorisierung gemessen werden, wird der Sensorkörper einfach auf den hochgenauen 150 x 150 mm Messtisch positioniert; mithilfe der Vergrößerungsoptionen werden die Schweißnähte dann in X, Y und Z gemessen.

Sobald der Messrechner die Messwerte aufgezeichnet hat, werden sie in eine Analysetabelle eingegeben und hinsichtlich Akzeptanz und Folgen mit Inspektionsnormen gemäß BS EN 13919-1 verglichen.

Das Messmikroskop Hawk ermöglicht Technikern die genaue Messung in allen Achsen.

Stephen Broadbridge, Abteilungsleiter, erläutert die Bedeutung der Einführung einer Norm und eines Prozesses für Elektronenstrahlschweißen:

„Ein typischer, von unserer Abteilung hergestellter Sensorkörper kann in einer Flugzeuganwendung eingesetzt werden und die Folgen eines Sensors, der nicht die engen Toleranzen einhält, die wir und unsere Kunden voraussetzen, kann zu einer Verschwendung von Material und Arbeitsaufwand führen.

„Um die Qualität und Präzision unserer Schweißnähte zu maximieren, messen wir zunächst die Sensorplatte, um sicherzustellen, das keine Diskrepanzen in Bezug auf Finish und Abmessung bestehen. Wenn wir dann der Ansicht sind, dass irgendein Aspekt der Schweißnaht bedenklich ist, messen wir sie in X, Y und Z“.

Stephen Broadbridge fährt fort, die Bedeutung eines berührungslosen Systems zu erklären: „Auf der Suche nach Lösungen war es für uns eine Priorität, aufgrund der Empfindlichkeit und engen Toleranzen unserer Sensorkörper ein berührungsloses Messsystem zu wählen.“

„Wir haben festgestellt, dass das Hawk ein optisches Abbild erstellt, das es uns ermöglicht, die Kanten der Schweißnähte leicht zu identifizieren, damit unsere Techniker bei der Messung an allen Achsen mit Präzision vorgehen können.“

Zeigt einen typischen Sensor, der im GE Druck Betrieb in Leicestershire präzisionsgefertigt wird.

Abb. 1.0. Zeigt einen typischen Sensor,
der im GE Druck Betrieb
in Leicestershire
präzisionsgefertigt wird.

GE Druck bietet in zunehmendem Maße eine breite Produktpalette für Instrumentationen in allen Industriebereichen. Angesichts der neuen Technologien und einhergehenden Forderungen nach schnellerer, kleinerer und genauerer Instrumentation vergrößert und diversifiziert GE Druck schnell, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.

Dabei investiert das Unternehmen in Geräte, die ein Höchstmaß an Genauigkeit und Qualität der Komponenten ihres umfassenden Instrumentangebots gewährleisten

Die Inspektion von Steckverbindern ist ein Kinderspiel…

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Cinch Connectors Ltd. hat in vier Stereozoom-Mikroskope Typ ‚Lynx‘ zur Inspektion seines großen Angebots an Verbindern investiert. Vom Wareneingang bis hin zur Qualitätssicherung setzt Cinch die Mikroskope aufgrund ihrer überragenden ergonomischen Betrachtungsweise und hochwertigen Optik ein.

Das 1917 gegründete Unternehmen Cinch Connectors Limited mit Niederlassungen in Nottinghamshire, England (und in Illinois, USA), stellt eine Vielfalt an Stecker, Konnektoren und Verbindungselementen vornehmlich für die Telekommunikation und Transport her, beliefert aber auch den Luftfahrt- und Verteidigungssektor.

Zusätzlich zu seinen Verbindern entwirft und produziert Cinch Connectors Limited eine Reihe von Kabelgeschirren für den Endverbraucher zur allgemeinen Versorgung etablierter Elektronikanbieter wie Farnell und RS Components.

Handmontage von Hochleistungsverbindern

Aufgrund ihrer maßgeschneiderten Eigenschaften und ihres hohen Leistungsbereichs werden Verbinder- und Geschirrlösungen von Cinch in der Regel handmontiert, was bedeutet, dass jede Komponente und jedes Stadium der Montage manuell auf Unregelmäßigkeiten untersucht werden müssen.

Hochleistungsverbinder (gewöhnlich für den Verteidigungs- und Luftfahrtsektor) werden mit nur 10-20 Einheiten pro Charge hergestellt, ein Zeichen für die Qualität, Technologie und Individualität dieser in Auftrag gegebenen Verbinder.

Abb. 1. Eine Reihe von Verbindern
wird mit dem Mikroskop Lynx untersucht.

Einer dieser Verbinder, der CIN::APSE, beruht auf lötfreier Z-Achsen-Verbindungstechnik, die außergewöhnliche mechanische und elektrische Leistung bietet. Er kann auf die Anforderungen des Nutzers zugeschnitten werden.

Beim Einsatz in der Flugtechnik ist der CIN::APSE eine ideale Lösung: Er ist klein und verfügt über niedrige Induktivität und außergewöhnlich hohe Beständigkeit gegenüber Schock, Schwingungen und zyklischer Beanspruchung.

Die Microminiature Dura-Con Verbinderserie erfüllt die Qualitätsanforderungen (QPL) gemäß MIL-DTL-83513 und ist einer der meistgenutzten 1,27 mm Steckverbinder für militärische und kommerzielle Hochleistungsanwendungen.

Dura-Con ist ideal, wenn die Verpackung einen kleinen und leichten, gleichzeitig aber einen höchst zuverlässigen und strapazierfähigen Verbinder erfordert, der unter extremen Schwingungs- und Schockbedingungen elektrische und mechanische Integrität beweist.

Der Kern des Dura-Con Systems ist der einzigartige Kabelformstift, der beim Anschluss an die Buchse sieben Kontaktstellen bietet.

Vermeiden unnötigen Ausschusses durch Inspektion

Ob Cinch eine Charge von CIN::APSE oder eine Charge seiner Microminiature Dura-Con Verbinder herstellt, 100%-ige Inspektion ist entscheidend, wenn es darum geht, maximale Qualität zu wahren.

So werden zum Beispiel einige Verbinderkörper vernickelt geliefert, und dies setzt eine Prüfung voraus, um sicherzustellen, dass das Finish keine Kerben oder Kratzer aufweist.

Ist die Beschichtung an einem einzigen Verbinder nicht perfekt und wird er dann in das Kabelgeschirr eingesetzt, lässt sich das Geschirr nur schwer wieder auseinanderbauen, sodass alle Komponenten verschwendet werden – eine sehr teure Angelegenheit.

Eine gründliche manuelle Inspektion ist daher unerlässlich. Es ist sicherzustellen, dass jede Komponente in jeder Phase des Fertigungsprozesses dem Goldstandard entspricht und unnötiger Ausschuss vermieden wird.

Höhere Vergrößerung ohne Überanstrengung der Augen

Neben der Inspektion der einzelnen Komponenten im Wareneingang setzt Cinch im ganzen Fertigungsprozess bis hin zur Endinspektion optische Vergrößerungen ein, bevor die Verbinder ausgeliefert werden.

Der Großteil der Montagestellen ist mit Lupenleuchten ausgestattet. Da moderne Technologien jedoch kleinere, schnellere und stabilere Spezifikationen benutzen, ist eine höhere Vergrößerung erforderlich.

Außerdem beschäftigt Cinch viele erfahrene technische Mitarbeiter, die lange Stunden damit zubringen, Komponenten und vollständig montierte Verbinder zu prüfen.

Diese Aufgabe ist oft sehr ermüdend und um ihren Komfort und dadurch Genauigkeit und Durchsatz zu optimieren, hat Cinch in vier Stereozoom-Mikroskope Typ ‚Lynx‘ von Vision Engineering Ltd. investiert.

Das Lynx mit seiner Zoomleistung von 120x bietet eine wesentlich höhere Vergrößerung als eine Großfeldlupe.

Im Gegensatz zu traditionellen Stereozoom-Mikroskopen verfügt das Lynx über einen patentierten Mikroskop-Betrachtungskopf mit der sogenannten Dynascope™-Technologie, mit dem eine Inspektion durchgeführt werden kann, ohne den Nachteil, dass der Betrachter durch Okulare schauen muss. Dies verbessert nicht nur den Komfort und ergonomische Betrachtung des Bedieners, sondern führt auch zu besserer Genauigkeit und Produktivität.

Abb. 2.0. Zeigt ein erfahrenes technisches Team bei der Inspektion von Komponententeilen durch den patentierten Mikroskopkopf des Lynx.

Ausgezeichnete optische Betrachtung mit Bilderfassung

Mit seiner überragenden optischen Betrachtungsleistung für Komponententeile ermöglicht das Lynx, Benutzern Untersuchungen mit hoher Auflösung, gutem Kontrast und ausgezeichneter Klarheit durchzuführen. Hinzu kommen die Vorteile des langen Arbeitsabstandes und der breiten Zubehörpalette wie digitale Bilderfassungsoptionen zwecks Berichterstellung.

Dies bedeutet, dass ein breites Spektrum an Teilen auf mögliche Unregelmäßigkeiten untersucht werden kann, einschließlich Dochtwirkung der Stifte, Qualität der Lötstellen oder generelle Schäden, die während des Montageprozesses entstanden sind.

Da einige Verbinder in kritischen Anwendungen wie die Luftfahrt eingesetzt werden, ist es von höchster Bedeutung, dass die Verbinder und Geschirre die Kunden in jenem hohen Standard erreichen, den sie von Cinch Connectors Limited erwarten.

Mit Fortentwicklung der Technologie werden Geschwindigkeit und Größe zu Hauptanforderungen, und in dieser Hinsicht übertreffen Verbinder von Cinch ständig die Erwartungen seiner Kunden durch die Bereitstellung innovativer Lösungen für die sich schnell ändernden Bedürfnisse des Marktes.

Seine Investitionen in Technologie und erstklassige Instrumentation (wie das Lynx) gewährleisten, dass die Verbinderleistungen in keiner Weise beschränkt oder irgendwelche Kompromisse in Bezug auf Qualität oder Funktionalität eingegangen werden.