Címlap » Tudomány » A koordináta mérőgépek szerkezeti anyagai

A koordináta mérőgépek szerkezeti anyagai

Miután megjelentek az ipari méréstechnológia piacán az első CMM gépek, a szerkezeti anyagokként általában a legalapvetőbb műszertechnikai, valamint finommechanikai alkalmazásban is használt anyagokat használták fel.

Ha több látogatót szeretnél, akkor Kattints!

▲ Hirdetés

A mérőgépek vázszerkezetei kapcsán ez tipikusan a gránit volt, hiszen a gránitról köztudott, hogy szinte páratlan merevséggel rendelkezik, ezáltal a mérőműszerek többségénél alkalmazott kisebb terheléseknél szinte elhanyagolható deformációt produkáltak.

Nyilván a gránit sem volt mindig megfelelő választás, így például rezgésszigetelési szempontból például csak akkor volt megfelelő, ha azt jelentős tömegben építették be a vázba, mert így lehetőség volt arra, hogy nagy szerkezeti súllyal történjen a csillapítás. Mivel azonban a gránit alapára, valamint megmunkálásának rendkívüli nehézsége és körülményessége csakhamar szöget ütött a gyártók fejébe, ezért gyorsan elkezdtek egyre újabb alternatív alapanyagokat keresni a koordináta mérőgépek szerkezeti anyagaihoz.

Két irányvonal

A gránitból fakadó problémák miatt a gyártók többsége nagyon hamar elkezdett kimagasló merevségű acélokkal, valamint öntött acélokkal kísérletezni, de csakhamar ismét korlátokba ütközetek, amelyek kapcsán főként a költségek és a technológia jelentett akadályt. Alapvetően azonban kijelenthető, hogy a piacon két új irányvonal bukkant fel: az első a műgránit alkalmazása, míg a másik a magas ötvöző tartalommal bíró alumíniumok felhasználása.

Mivel a koordináta mérőgépek esetében alapvetően kicsinek tekinthetők a terhelések, ezáltal a vázanyagok nem igényelnek különösen magas fokú merevséget, a szükséges merevségű szerkezetet pedig az anyagtudomány fejlődésének köszönhetően csakhamar már különféle alumínium ötvözetekből is könnyedén elő lehetett állítani. Az alumínium ráadásul egy rendkívül olcsó fém, megmunkálása is költséghatékony, sőt egyszerű is, a jelentős súlycsökkentést pedig még meg sem említettük.

A koordináta mérőgépek szerkezeti anyagai

A koordináta mérőgépek szerkezeti anyagai

A műgránit az alumíniummal szemben azért tűnt nagyon jó alternatívának, mert a hagyományos termésgránithoz mérten teljesen hasonló mechanikai és egyéb tulajdonságokkal rendelkezett, ezáltal sok esetben szinte fel sem tűnt, hogy valódi, vagy csak mesterséges gránitot alkalmazott a gyártó az adott mérőgép elkészítéséhez. Az alumíniumvázas CMM gépeknek természetesen van azért más hátránya is azon túl, hogy nem gránitok, vagy gránitos tulajdonságúak, ez pedig nem más, mint az alapanyag kiváló hővezető képessége, illetve nagyon magas hőtágulási együtthatója.

Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy ha alumíniumvázas mérőgépet alkalmazunk, és a mérési környezet hőmérséklete nem állandó, ezáltal jelentősebb különbségek tapasztalhatók, akkor a váz hőtágulásából kifolyólag akár nagyon súlyos pontatlanságok is adódhatnak. Tipikusan ilyen helyszínek közé sorolhatók a szerszámgépek, vagy más egyéb, nagy hőt kibocsátó berendezések közvetlen környezete, vagyis olyan helyszínek, ahol az efféle mérőgépeket nagy valószínűséggel és jelentős gyakorisággal alkalmazzák.

A mérési eltérések korrekciózása

A fentiekben ismertetett mérési eltérésekre természetesen rögtön megalkottak különféle megoldásokat, így például léteznek már olyan hőkompenzációs szoftverek, amelyek képesek arra, hogy folyamatosan nyomon kövessék a váz legfontosabb szerkezetei elemeinek és egységeinek a hőmérsékletét, és az anyag hőtágulási együtthatójának ismeretében képesek korrekciózni, avagy kijavítani a koordináta mérőgépek által mért értékeket. Fontos azonban azt is látni, hogy mint minden mérés, úgy természetesen a hőmérséklet rögzítése is hibával terhelhető.

Ez azért különösen nagy baj, mert ha hibás adat alapján történik a korrekció, akkor a javítás is hibás lesz, ergo problémás értéket kapunk végeredményként. Nyilván összességében a javított értékek még így is lényegesen közelebb állnak majd a tényleges méretekhez, de az ipari méréstechnológiában gyakran a századmilliméterek is számítanak, így sok esetben a legkisebb eltérések sem megengedettek.

Fontos, hogy nem csak az alumínium, hanem a műgránit vázzal ellátott gépeknél is felléphet mérési probléma. Habár az anyag a hőtágulás problémájától nem szenved, ezáltal bármilyen hőségben vagy hidegben képesek pontos mérésre, de mivel a műgránit megköti a levegő páratartalmát, erre hosszabb távon oda kell figyelni. Ez a gyakorlatban azonban nem jelent mást, minthogy az érintett CMM gépeket időszakonként, páratartalom függvényében évente legalább egy alkalommal érdemes újra kalibrálni, amivel az efféle statikus eredetű problémák nagyon könnyedén kiküszöbölhetők. Nem véletlen ezek után, hogy a legtöbb ipari koordináta mérőgépet manapság még mindig inkább műgránitból készítik.

Scroll To Top