Alicona FOCUSvariation, Edition 3, French

Le magazine de métrologie Alicona

Ve r s i o n

française, 2012/2013

MESURE DE RUGOSITÉ RACCORDÉE

COMMENT MESURER LA FORME ET LA RUGOSITÉ AVEC UN SEUL SYSTÈME

MESURE OPTIQUE 3D EN PRODUCTION

MESURE RAPIDE INTUITIVE

InfiniteFocusSL

InfiniteFocusSL

IF-EdgeMaster IF-Portable

IF-ToolPrecision

InfiniteFocus X-Large

2

alicona

IF-SensorR25

InfiniteFocus

Dr. Stefan Scherer, Directeur d’Alicona

Dr. Manfred Prantl, Directeur d’Alicona

La mesure 3D : une technologie recommandée Quelle technologie de mesure devrais-je utiliser ? Quel serait le meilleur choix d’instrument et de fournisseur pour effectuer mes mesures ? À l’ère du multimédia et de son flot d’informations, le constat selon lequel ce sont surtout les plus recommandés qui bénéficient de la plus grande confiance, reste plus que jamais d’actualité. Par conséquent, nous donnons chaque année la parole à nos clients et les laissons évoquer nos systèmes de mesure, notamment leurs applications et leurs réussites. Les témoignages les plus récents sont publiés dans cette nouvelle édition du magazine FOCUSvariation, dont c’est le troisième numéro. Les cas usuels d’application dans différentes industries permettent d’avoir une idée de la façon d’utiliser au mieux la technologie de Variation Focale.

La fiabilité constitue l’une des qualités avec lesquelles la plupart de nos clients nous associent. Cela ne fait que refléter notre exigence envers nous-mêmes.

Nous nous attachons à être regardés comme un partenaire sérieux et compétent et donc à proposer des instruments de mesure 3D permettant d’obtenir des résultats fiables. Il faut bien plus que la mesure de la rugosité « Ra » pour générer de la valeur ajoutée. C’est pour cela que nos systèmes de mesure permettent d’effectuer des mesures surfaciques et se caractérisent par une automatisation facile et un fonctionnement simple et intuitif. Les utilisateurs obtiennent des résultats raccordables et répétables et disposent d’outils polyvalents, également synonymes d’économies. Chaque instrument de mesure, utilisé en recherche comme en production, répond à ces critères.

Il en est de même pour l’InfiniteFocusSL le nouvel instrument de mesure de la gamme InfiniteFocus qui se distingue par sa rapidité. Venez juger par vous-mêmes de la vitesse et de la facilité avec lesquelles est effectuée une mesure 3D. Vous serez peut-être le prochain à nous recommander.

Cordialement,

alicona

3

Table des matières JANVIER 2012 I JANVIER 2013

MESURE DE FORME ET DE RUGOSITÉ AVEC L’INFINITEFOCUS 8 – 41

InfiniteFocus

8–9

Description du système

8

10 – 11 Ce qui distingue le système InfiniteFocus : Fonctionnalités 12 – 27 L’utilisation de l’InfiniteFocus : Références d’utilisateurs Makino SuttonTools Cassidian groupe EADS Komatsu Seiki Kosakusho GF AgieCharmilles Rohde & Schwarz Profin Atomic 28 – 31 Modules de mesure basés sur la Variation Focale

32

Mesure sous tous les angles : La technologie “Real3D”

33

Accessoires InfiniteFocus

34 – 35 Les systèmes X-Large InfiniteFocus

36 – 37 Spécifications techniques : InfiniteFocus

12-27

38 – 39 InfiniteFocusSL :

La mesure de surface 3D la plus rapide et la plus intuitive qui soit Nouveau profilomètre pour une mesure de surface 3D, rapide, simple et raccordée

4

alicona

38

MESURE D’OUTILS

40

42 – 45 Mesure de forets, fraises, plaquettes, etc. : IF-EdgeMaster Description du système, spécifications techniques et étude de cas 46 – 47 Mesure de fraises-mères : IF-EdgeMasterHOB Description du système, spécifications techniques et étude de cas 48 – 49 Mesure de tarauds : IF-ToolPrecision Description du système

ASSURANCE QUALITÈ EN PRODUCTION 52 – 53 Mesure 3D stable en production : IF-SensorR25 Description du système, spécifications techniques

50-55

54 – 55 Mesure de surfaces micro-structurées sur de grands composants : IF-Portable Description du système, spécifications techniques

TECHNOLOGIE 58 – 59 Mesures raccordées de rugosité La Variation Focale : une technique idéale de mesure de rugosité

59

59 – 60 Variation Focale Fonctions & Caractéristiques

61

61

La Variation Focale vue par un institut de recherche sur les outils coupants Heinz-Wolfgang Lahmann (GFE) à propos de la Variation Focale

62

ACCESSOIRES Mandrins, étalons et autres accessoires pour tous les systèmes de mesure Alicona

alicona

5

Aussi rapide et simple qu'une mesure 3D peut l’être 6

alicona I Mesure de forme et de rugositĂŠ

Un seul appareil pour mesurer la forme et la rugosité » InfiniteFocus » InfiniteFocusSL

Mesure de forme et de rugosité I alicona

7

INFINITEFOCUS COMMENT MESURER LA FORME ET LA RUGOSITÉ AVEC UN SEUL SYSTÈME

LE SYSTÈME

L’InfiniteFocus est un instrument de mesure optique 3D dont l’utilisation est universelle et flexible. Il combine les fonctionnalités d’un système de mesure de surface et d’un instrument de mesure de coordonnées. Même lorsqu’ils mesurent des formes complexes et des surfaces importantes, les utilisateurs bénéficient d’une résolution verticale allant jusqu’à 10 nm.

LES AVANTAGES

Les utilisateurs effectuent des mesures haute résolution, y compris sur des pièces complexes aux flancs fortement inclinés et des matériaux composites. Il en est de même pour les pièces polies ou les formes présentant les plus faibles rayons et les plus petits angles. Chaque mesure comporte des informations en couleur réelle rapportées aux données 3D.

LES APPLICATIONS

L’InfiniteFocus est généralement utilisé pour la mesure des arêtes de coupe de forets, de fraises, etc., ainsi que pour l’assurance qualité de microcomposants de précision dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, des technologies médicales ou du micro-moulage. Il est également employé dans les domaines du papier et de l’impression, dans la microélectronique et au sein de la police scientifique.

LE TÉMOIGNAGE DE L’UTILISATEUR « Nous utilisons l’InfiniteFocus avant tout pour mesurer des micro-forets. L’option permettant d’effectuer une mesure de forme complète constitue alors un avantage considérable. Selon nous, personne ne peut rivaliser avec Alicona dans ce domaine ! »

Frank E. Pfefferkorn, PhD Professeur agrégé, département « Ingénierie mécanique », université Wisconsin-Madison

8

alicona I InfiniteFocus

L’InfiniteFocus se distingue par sa grande flexibilité et son utilisation universelle. Les opérateurs et métrologues dans tous types d’industries, travaillant sur des applications très diverses et/ou sur des matériaux inhomogènes, tirent parti d’un système de mesure robuste, facile à utiliser, aux mesures rapides et réalisant des mesures raccordables et en couleurs réelles.

» Une haute résolution verticale qui reste constante même sur de grandes hauteurs de mesure verticale (Z),

» Une technologie qui offre une densité de plus de 100 millions de points de mesure accompagnée d’une incertitude de mesure en chaque point 3D,

» La mesure automatique d’écarts de forme par rapport à une géométrie cible,

» Des options d’automatisation et des licences hors connexion pour une utilisation optimale et un usage facilité,

» La mesure complète de forets, fraises, etc. grâce à l’unité de rotation ‘Real3D’,

» Le changement des objectifs sans calibration avec possibilité d’automatisation sur demande,

» Divers étalons de vérification et d’étalonnage permettant de vérifier la traçabilité,

» Un haut niveau de robustesse, sans usure ni maintenance.

InfiniteFocus I alicona

9

LES ATOUTS DE L’ INFINITEFOCUS CE QUI FAIT DE L’INFINITEFOCUS UN INSTRUMENT À PART Mesure de la forme et de la rugosité avec un seul système On mesure habituellement la rugosité avec un système de mesure de surface, tandis que la précision dimensionnelle ou les tolérances sont vérifiées à l’aide d’un système de mesure de coordonnées. L’InfiniteFocus regroupe les fonctionnalités de l’un et de l’autre en un seul instrument. Les procédures d’assurance qualité sont donc plus simples à exécuter et permettent d’obtenir des résultats plus efficacement, pour un coût demeurant attractif.

Mesure des rayons les plus faibles et des angles les plus petits, même sur d’importants volumes de mesure Plus de 100 millions de points de mesure garantissent une mesure particulièrement détaillée. Il est ainsi possible de mesurer des pièces et des tolérances à l’échelle micrométrique ou sub-micrométrique. La haute densité de points de mesure de la Variation Focale permet aux utilisateurs d’obtenir une résolution latérale et verticale constamment élevée, même sur d’importantes surfaces de mesure. La mesure raccordable de rugosité, de petits rayons et de pentes habituellement difficiles à mesurer est possible.

Mesure de flancs fortement inclinés Contrairement à d’autres procédures, le fait que la lumière vienne de plusieurs directions est ici utilisé pour agir positivement sur la mesure. De plus, la mesure de l’angle de flanc maximal n’est pas restreinte par l’ouverture numérique. En fonction de la surface, l’utilisateur peut mesurer des flancs allant jusqu’à quasiment 90°. Des accessoires tels que l’éclairage annulaire optionnel ou la polarisation permettent de mesurer ainsi des géométries complexes.

10

alicona I Fonctions du système InfiniteFocus

S

Une technologie mesurant la forme et la rugosité, une flexibilité permettant des applications quasi illimitées, une résolution demeurant élevée sur l’ensemble de la plage de mesure et un maniement simple, font de l’InFiniteFocus un instrument de mesure apprécié et largement utilisé.

Mesure de pièces présentant des états de surface ou un revêtement variés L’InfiniteFocus est fondé sur une technique d’éclairage intelligent. Grâce à la technologie brevetée SmartFlash, même des matériaux présentant des paramètres de surface ou des propriétés réfléchissantes variées peuvent être mesurés facilement et rapidement. L’éclairage est adapté afin d’obtenir une illumination optimale de l’ensemble de la zone de mesure. L’utilisateur peut mesurer des pièces à la surface brillante, polie, rugueuse, réfléchissante ou diffuse.

Mesure de forme complète avec la technologie Real3D Une assurance qualité fiable implique des mesures surfaciques. Grâce à divers modules matériels et logiciels, la technologie Real3D permet de mesurer complètement la forme des pièces. Les mesures individuelles effectuées sous différents angles sont automatiquement rassemblées pour obtenir un affichage 3D complet. Ainsi l’utilisateur peut mesurer des contours et des surfaces complexes, qui ne pourraient être mesurés avec des moyens de mesure optique classiques.

Mesure de pièces de grande dimension et d’un poids important Alliée au châssis antivibratoire, la technologie robuste permet même de mesurer la rugosité et la forme de pièces de grande dimension et d’un poids important. La gamme des surfaces mesurables est en accord avec le poids et le volume des pièces.

Fonctions du système InfiniteFocus I alicona

11

Source : Makino

12

alicona I InfiniteFocus référence

FABRICATION PAR MACHINE-OUTIL UNE PRÉCISION VISIBLE Un seul système utilisable par le fabricant comme par ses clients Makino compte parmi les principaux fournisseurs de centres d’usinage verticaux et horizontaux. « Nos machines sont utilisées chaque fois que la plus grande précision est requise » affirme le fabricant. Le système InfiniteFocus permet de s’assurer de la précision opérationnelle des centres d’usinage. Leurs utilisateurs peuvent contrôler l’état de surface et l’usinage des pièces fabriquées grâce au système de mesure optique 3D.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

LE CLIENT

Makino utilise l’InfiniteFocus pour vérifier les performances de son centre de micro-usinage de précision iQ300.

Tout type de microcomposants de précision Makino mesure des microcomposants appelés à être utilisés ultérieurement dans différents secteurs, notamment la fabrication d’outils, le

L’usage de l’InfiniteFocus lors de tests

moulage ou l’industrie automobile et aérospa-

internes permet à Makino de soumettre

tiale. Quels que soient le secteur ou l’usage

les composants fabriqués à des mesures

spécifique auxquels ils sont destinés, ces com-

3D haute résolution et de répondre ainsi

posants généralement miniaturisés se caracté-

aux exigences de ses clients en termes

risent souvent par une géométrie complexe et

d’assurance qualité. La géométrie et

une forme particulière. La vérification de la pré-

l’état de surface font l’un et l’autre l’ob-

cision dimensionnelle et de la qualité de l’état

Equipe micro-usinage Makino

Toshihiko Tada Développement technologique

jet de contrôles. En outre, l’InfiniteFocus

de surface des composants usinés revêt une

est de plus en plus utilisé dans la com-

grande importance pour le fabricant de machi-

pensation intégrée des outils.

nes-outils comme pour l’utilisateur. Ce double

« Nous attendons de nos partenaires une

objectif est atteint grâce à l’InfiniteFocus, car le

qualité optimale en termes de produits et

même système optique permet d’effectuer la

de services, notamment une grande exper-

mesure de la forme et de la rugosité.

tise et des réponses pertinentes et rapides

L’InfiniteFocus est intégré au processus d’as-

à nos besoins. Nous avons trouvé en Ali-

surance qualité avant que ne soit mesuré le

cona un partenaire fiable dans tous les do-

composant fabriqué. En effet, Makino utilise

maines. Ainsi les demandes que nous

également le système de mesure optique pour

adressons aux services Support et Applica-

effectuer la compensation intégrée des outils.

tions sont traitées avec rapidité, profes-

Les mesures prises avec l’InfiniteFocus rendent

sionnalisme et courtoisie. Cela s’applique

le moindre changement de paramètres d’usi-

aussi bien au siège social en Europe qu’à

Dans un avenir proche, Makino entend

nage visible et transparent, ce qui permet d’op-

notre contact au Japon. »

développer ses services à l’international

timiser la fabrication et de rester dans des

dans les domaines de la rétroconception

tolérances de l’ordre du µm.

CE À QUOI L’INFINITEFOCUS EST ÉGALEMENT EMPLOYÉ Développement de services à l’échelle mondiale

et de la numérisation 3D. L’InfiniteFocus devrait également permettre l’application de la technologie de mesure de compensation intégrée des outils.

InfiniteFocus référence I alicona

13

Source : Sutton Tools

14

alicona I InfiniteFocus référence

OUTILS COUPANTS NOUVELLES PERSPECTIVES, NOUVELLES APPROCHES Une plus grande vitesse de coupe et une durabilité accrue Chez Sutton Tools, les produits répondent à un niveau d’exigence parfaitement défini. « Notre but est de répondre, voire de dépasser les attentes de notre clientèle grâce à la fiabilité du processus de fabrication et aux performances de nos outils », affirme le fabricant australien. Pour atteindre cet objectif, l’InfiniteFocus est utilisé en association avec l’unité de rotation « Real3D ». La mesure complète de la forme des forets, des fraises et des tarauds démontre que même les plus petits paramètres de surface peuvent avoir un impact important.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

LE CLIENT

Mesure complète de la forme des forets, des fraises et des tarauds

Comprendre et utiliser la relation entre la géométrie, la matière et l’état de surface de l’outil

La recherche et le développement sont primordiaux pour Sutton Tools. La philosophie de

Grâce à l’unité de rotation optionnelle

la société consistant à développer et à proposer

Real3D, l’InfiniteFocus peut mesurer des

une technologie de fabrication avancée implique

paramètres de surface tels que la dé-

de pouvoir disposer d’une technologie de pointe.

pouille, divers angles de flancs ou l’in-

L’utilisation de l’InfiniteFocus et de l’option

tervalle de pas de vis. La rotation

Real3D apparaît donc comme une évidence : la

automatique de l’outil à 360° permet de

mesure d’outils à 360° ouvre des perspectives

mesurer la forme sous tous les angles

et offre une approche complètement nouvelle en

et dans son intégralité. Des avantages

Steve Dowey Directeur technique Sutton Tools

matière de géométrie des outils, avec à la clef

importants en sont tirés en matière

« L’InfiniteFocus Real3D est le système de me-

des produits plus avancés qu’on ne l’aurait

d’optimisation des outils.

sure le plus efficace que nous connaissions.

imaginé par le passé.

L’usure ou les écarts de forme par rap-

Aucun autre appareil n’offre une visualisation

CE À QUOI

port à un fichier CAO peuvent égale-

aussi détaillée ni ne pourrait mesurer et la géo-

ment

plus

métrie et la qualité de surface. Le déroulement

particulièrement dans la conception

des processus de développement et de fabrica-

d’outils que Sutton Tools tire profit de la

tion s’en trouve considérablement accéléré. En

visualisation détaillée incluant l’informa-

outre, l’InfiniteFocus est apparu comme l’instru-

tion en couleur réelle. Le système ne se

ment idéal du benchmarking stratégique dans

limite pas à la mesure d’un seul outil ou

cette branche. Les résultats des analyses com-

type d’outils. L’important débattement

paratives contribuent à ce que nous conservions

vertical permet d’examiner des outils de

notre avance sur la concurrence, car nous som-

formes et de tailles différentes.

mes en mesure de répondre rapidement et di-

L’INFINITEFOCUS EST ÉGALEMENT EMPLOYÉ Comprendre et utiliser la relation entre la géométrie, la matière et l’état de surface de l’outil

être

mesurés.

C’est

Quel que soit l’état de surface, les compo-

rectement aux besoins du marché.

sants sont mesurés à chaque étape de la

Nos recherches ont confirmé que

fabrication et du développement. Sutton

nous travaillons avec les technolo-

Tools dispose ainsi d’approches et de critè-

gies et les procédures les plus évo-

res d’évaluation nouveaux en matière de

luées au monde. »

développement des outils.

InfiniteFocus référence I alicona

15

Source : Cassidian

16

alicona I InfiniteFocus référence

AÉROSPATIALE ET AÉRONAUTIQUE ANALYSE D’ERREURS Réduction du coût des matériaux et de la main-d’œuvre Initialement Cassidian souhaitait acquérir un instrument de mesure pour effectuer l’analyse des défauts. Il n’aura cependant pas fallu longtemps à l’un des leaders mondiaux dans le secteur de l’aérospatiale et de la défense pour prendre conscience de l’immense potentiel de l’InfiniteFocus dans une variété de domaines. Aujourd’hui ces possibilités sont pleinement exploitées. En plus d’effectuer l’analyse des défauts, l’InfiniteFocus est couramment utilisé pour contrôler les produits des fournisseurs et vérifier la haute qualité des surfaces pour les clients.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

Contrôle des produits des fournisseurs, analyse des défauts et satisfaction des clients

Titane, aciers haute résistance et composites fibreux

La géométrie et la rugosité font l’objet d’une me-

Une grande variété de composants, dont

sure haute résolution, afin de vérifier les infor-

beaucoup ont une forme complexe, est me-

mations du fabricant et d’identifier les défauts

surée.

avant de procéder à l’étape suivante. La qualité

Ceci inclut la mesure de rayons, pas de vis,

de surface des pièces est déterminée par une

divers angles et rugosité. Etant donné que

mesure numérique pour éviter que des matériaux

Cassidian utilise l’InfiniteFocus, les carac-

inadaptés et coûteux ne soient utilisés en pro-

téristiques de surface sont mesurées à des

duction. Une information étayée comprenant une

endroits qui dans le passé étaient soit difficiles

visualisation fonctionnelle et des résultats de me-

d’accès voire considérés comme impossibles.

Gregor Heichler Ingénieur projet dans le domaine du contrôle non destructif des matériaux Cassidian

sure faciles à lire permet de vérifier que les spé-

Ceci inclut le fond des pas de vis ou les

cifications et l’état de surface qui ont été

flancs des engrenages. Les défauts de sur-

« La grande flexibilité de l’Infinite-

convenus sont respectés. Ainsi les clients ont

face éventuels sont mesurés à différentes

Focus a permis d’en amortir

toutes les chances d’être satisfaits lors de l’ins-

dimensions, y compris sur des surfaces

l’achat dès sa première année

pection finale des aéronefs.

arrondies.

d’utilisation. Initialement le système avait été acquis pour effectuer l’analyse des défauts et la

CE À QUOI L’INFINITEFOCUS EST ÉGALEMENT EMPLOYÉ

mesure du niveau de détérioration. Cependant il est apparu très vite que son utilisation était universelle. Aujourd’hui nous opérons dans l’ensemble des services, ce

Le développement d’un nouveau matériau dans la technologie des polymères

qui rend l’assurance qualité et le

L’objectif est de développer un matériau pour obtenir une adhérence optimale des surfaces. Une analyse

ficaces. »

développement tout à la fois plus complets, plus simples et plus ef-

effectuée avec l’InfiniteFocus permet d’évaluer la force d’adhésion résultant de différents traitements et / ou paramètres de surface.

InfiniteFocus référence I alicona

17

Source : Alicona

18

alicona I InfiniteFocus référence

MICRO-DÉCOUPAGE UNE HAUTE PRÉCISION DANS UN ENVIRONNEMENT DE FORTE PRODUCTION Des sièges d’injecteurs offrant la meilleure combustion possible Komatsu Seiki Kosakusho fabrique des micro-outils et des micro-produits de précision destinés aux secteurs de l’automobile, de l’électronique et des appareils médicaux. Même avec un taux de production mensuel supérieur à 1 000 000 d’unités, une grande importance est accordée à la qualité des composants. L’InfiniteFocus d’Alicona est utilisé principalement dans la mesure des outils de découpage. La haute répétabilité, la haute résolution et la flexibilité du système de mesure 3D conviennent parfaitement à une fabrication aussi précise. L’innovation qui en résulte nous permet de conserver notre avantage concurrentiel.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

Assurance qualité dans le domaine du découpage

Trous découpés de petite taille et état des outils

« Alicona est un partenaire solide et précieux en termes de service et d’innovation technique, et les derniers

Komatsu Seiki Kosakusho fabrique en série des pièces qui se caractérisent par leur qualité, leur petite taille et leur

Les trous de petite taille dans les

développements nous ont été bénéfi-

précision, et qui sont destinées à être intégrées dans des

sièges d’injecteurs d’essence et les

ques. Il en découle des avantages et

montres-bracelets et des injecteurs pour moteurs d’auto-

outils servant à les percer sont mesu-

une relation de confiance entre nos

mobiles. Non seulement les produits requièrent une haute

rés. D’un diamètre de 0,12 mm et

clients et nous-mêmes. Les avancées

résolution et des mesures fiables, mais les données rela-

d’une longueur de 0,2 mm, les petits

en matière de développement de lo-

tives aux produits finis et aux outils de découpage doivent

trous sont pratiqués par micro-per-

giciels augmentent les possibilités

également être comparées.

çage. L’état du trou à ses extrémités

d’application à l’échelle micro/nano-

constitue l’un des principaux critères

métrique. J’ai donc toute confiance en

de contrôle pour les départements

l’InfiniteFocus et Alicona. »

CE À QUOI L’INFINITEFOCUS EST ÉGALEMENT EMPLOYÉ

Qualité et Production.

L’InfiniteFocus peut évaluer l’état du trou facilement et sans détérioration, et permet aux opérateurs comme aux

Takafumi Komatsu Directeur exécutif Komatsu Seiki Kosakusho

responsables de visualiser des

Développement de nouveaux matériaux et utilisation didactique des données

également possible d’établir une

Depuis dix ans, Komatsu Seiki Kosakusho développe

corrélation entre la durée de vie de

des matériaux en contrôlant la taille des grains afin que la

l’outil et la qualité du produit. La dé-

fabrication de produits à l’échelle micro/nanométrique

termination de l’usure des outils et du

s’effectue dans des conditions de découpage stables.

processus d’usure dans le cadre

La mesure d’une géométrie micro/nanostructurée

d’une production en série nous per-

nécessite l’emploi de méthodes sans contact et doit

met d’effectuer une analyse de coûts

s’effectuer en haute résolution, sans que le nombre

compétitifs et de nous améliorer

limité d’échantillons consacrés à la recherché n’ait à

constamment.

images analytiques en 3D. Il nous est

subir de détériorations. Par ailleurs, les données créées par l’InfiniteFocus sont reprises dans des articles didactiques, des ouvrages et des présentations se déroulant à l’occasion de séminaires et dans le cadre de l’enseignement.

InfiniteFocus référence I alicona

19

Source : GF AgieCharmilles

20

alicona I InfiniteFocus référence

TEXTURATION LASER TEXTURATION, GRAVURE ET MICROSTRUCTURATION Comment consolider son statut de fournisseur unique Un projet mené conjointement par Alicona et GF AgieCharmilles a démontré que l’InfiniteFocus permettait au fournisseur de machines-outils de précision d’offrir une solution complète répondant aux besoins de l’ensemble de la chaîne de production dans le domaine de la texturation laser.

L’InfiniteFocus est utilisé pour scanner et numériser des surfaces naturelles. GF AC utilise ensuite cette texture pour reproduire des composants par texturation laser. Cet avantage concurrentiel est amené à être appliqué aux technologies de fraisage et de l’électroérosion (EDM).

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

Grâce à l’InfiniteFocus, GF AC propose également une solution pour numériser les surfaces

Des matériaux tels que le cuir, la soie ou d’autres surfaces

Avec Alicona comme partenaire, GF AgieCharmilles est un fournisseur capable de répondre aux besoins de l’ensemble de la chaîne de production, y compris en matière de numérisation des surfaces naturelles et d’assurance qualité du produit fini.

Les données 3D de la surface mesurée, fournies par l’InfiniteFocus, sont transférées sous forme de données CAO et appliquées par laser aux pièces finales. La mesure 3D haute résolution est essentielle pour réussir à obtenir un composant moulé dont l’état de surface présente le plus de ressemblance visuelle et tactile possible avec le matériau d’origine.

Jean-Paul Nicolet Directeur marketing et support vente pour les nouvelles technologies et l’automatisation GF AgieCharmilles

« Nos machines destinées à produire des moules et des outils sont largement utili-

CE À QUOI L’INFINITEFOCUS EST ÉGALEMENT EMPLOYÉ Électroérosion (EDM) et technologie de fraisage

sées dans la fabrication de microcomposants de haute précision. Je pense qu’à l’heure actuelle nos clients ne pourraient bénéficier d’un meilleur instrument que l’InfiniteFocus pour la mesure ou l’assurance qualité de leurs pièces usinées. De la même façon, les mesures qu’il permet d’effectuer

GF AgieCharmilles fabrique de plus en plus à l’échelle du micromètre, voire du nanomètre.

apportent la preuve de la grande précision

L’InfiniteFocus permet à GF AC de vérifier la précision de ses machines-outils, grâce à la me-

et de la qualité de nos propres machines. »

sure de surface haute résolution des pièces usinées. La mesure de la précision dimensionnelle et celle de la rugosité de surface sont toutes deux effectuées. C’est plus particulièrement dans la conception d’outils que GF AC tire profit de la possibilité de mesurer des géométries aux formes complexes.

InfiniteFocus référence I alicona

21

Source : Rohde & Schwarz, Werk Teisnach

22

alicona I InfiniteFocus référence

MICRO-PRÉCISION VALIDATION DE COMPOSANTS : OUTILS ET PIÈCES Utilisation variée de l’InfiniteFocus pour une amélioration de la productivité Pour Rohde & Schwarz l’assurance qualité est un processus à valeur ajoutée. Les avancées réalisées avec l’InfiniteFocus dans la micro-fabrication, ont contribué à accroître la fiabilité du processus de fabrication, à réduire les coûts de production et à optimiser le flux de production. Les applications vont de la libération d’outils en production à la mesure 3D de pièces décolletées ou fraisées.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

L’assurance qualité pour un gain de productivité dans tous les secteurs d’activité

Les poinçons pour leur libération en production, les composants micro-usinés et les différents états de surfaces sur les pièces finales

L’InfiniteFocus est utilisé pour une large gamme d’applications et sur des types

» Dans le cadre de la production de mini-rupteurs,

de pièces très divers. Ces applications

Rohde & Schwarz produit un poinçon utilisé pour

vont de l’assurance qualité des poin-

graver une texture sur une surface métallique. Avant

çons d’estampage jusqu’à la mesure 3D

de pouvoir utiliser le poinçon en production, la forme

de pièces décolletées ou fraisées. Le sys-

de sa surface est d’abord mesurée. C’est une struc-

tème de mesure 3D est partie inté-

ture comportant des pyramides d’une surface totale

grante du processus de production des

de 70µm x 70µm et de 35µm de hauteur. Grâce à

pièces mécaniques.

l’InfiniteFocus, le spécialiste de l’électronique vérifie

Gerhard Kokott Directeur Qualité de l’usine de Teisnach de Rohde & Schwarz, Allemagne.

que l’espacement entre les différentes pistes est

CE À QUOI L’INFINITEFOCUS EST ÉGALEMENT EMPLOYÉ Sur différents matériaux et dans de nombreux secteurs de fabrication Il s’agit notamment : des circuits imprimés (PCB), des perçages, y compris leurs géométries internes, des surfaces galvanisées et/ou comportant des dépôts projetés (par exemples les composants comportant des couches minces), des hauteurs de marches sur les disques de calibration, des surfaces enduites de téflon, des matériaux composés de fer pur, des buses utilisées dans la zone de transformation des métaux, des mesures de rugosité sur des sur-

correct, en mesurant la position des sommets et des

« La flexibilité du système de

vallées. Différents angles sont également mesurés

mesure et l’universalité de ses

pour vérifier leur répartition.

applications sont d’un grand ap-

» Une autre application standard est la mesure de com-

port pour notre société. Après

posants miniaturisés comportant des géométries

finiteFocus nous a déjà permis

complexes. Ces composants comportent souvent des

d’augmenter la fiabilité de notre

pentes abruptes incisées ou indentées. L’InfiniteFocus

process, d’optimiser nos proces-

permet de mesurer simplement et rapidement ces

sus de fabrication, de réduire

structures fines et précises à une très haute résolu-

nos coûts de production et

tion.

d’améliorer notre flux de produc-

moins d’un an d’utilisation, l’In-

» La Galvanoplastie est une autre application pour la

tion. Nous pouvons mettre en

mesure. Lors du procédé électrolytique, les pièces

dement tout en n’impliquant

sont revêtues par exemple d’or ou d’argent. Grâce à

qu’un nombre moins important

son système d’illumination intelligent, l’InfiniteFocus

d’opérateurs. »

production beaucoup plus rapi-

génère des résultats à une haute résolution, quelles que soient les conditions d’illumination et les variations de réflectivité de la pièce.

faces fraisées, etc.

InfiniteFocus référence I alicona

23

Source : Profin

24

alicona I InfiniteFocus référence

PRÉPARATION DE L’ARÊTE DE COUPE UNE QUALITÉ DE SURFACE PROUVÉE Des micro-arêtes de coupe aux tolérances de production très serrées L’obtention de micro-arêtes de coupe est fonction de la précision extrême des contours, arêtes et surfaces. C’est parce qu’elle en est consciente que la société suisse Profin, la référence en matière d’usinage de précision d’outils coupants et de composants de précision, utilise l’InfiniteFocus pour mesurer la forme, mais aussi la qualité de surface.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

Mesure de la forme et de la qualité de surface

Micro-outils après la préparation d'arête : plaquettes amovibles, fraises, forets ou scies à ruban

Les machines-outils de Profin permettent d’obtenir sans difficulté un rayon

À l’aide de l’InfiniteFocus, Profin s’assure que

d’arête de l’ordre du µm et d’améliorer

les critères habituellement requis en matière

la qualité des faces de coupe et de dé-

d’état de surface tels que l’ébavurage de haute

pouille de l’arête de coupe. L’InfiniteFo-

précision, le rayon d’arête de l’ordre du µm ou

cus est utilisé dans le cadre du

les processus de polissage à l’échelle nanomé-

processus d’assurance qualité des piè-

trique répondent aux spécifications définies.

ces usinées et du développement con-

L’accent est mis plus particulièrement sur la

tinu des machines-outils. Grâce à la

mesure de l’écaillage, de la forme, du rayon et

mesure de rugosité surfacique, Profin

de la rugosité des arêtes de coupe de l’outil.

Dr. Peter Frank Directeur du développement Profin

peut obtenir une évaluation numérique de la qualité de surface.

« Nous étions à la recherche d’un instrument de mesure 3D capable de mesurer non seulement la forme, mais aussi la surface. Seul Alicona a pu répondre à nos attentes. Tous les

CE À QUOI L’INFINITEFOCUS EST ÉGALEMENT EMPLOYÉ Une qualité de surface prouvée L’InfiniteFocus permet également de vérifier numériquement les avantages découlant de l’application de la technologie FLAKKOTING développée par Profin pour la préparation de l’arête de coupe. La fiabilité des mesures 3D et leur visualisation détaillée en couleur réelle sont le gage de l’excellente qualité de surface

autres systèmes que nous avons examinés ne proposaient qu’une seule fonctionnalité. Les instruments mesuraient soit la forme, soit la surface, mais jamais l’une et l’autre. Avec l’InfiniteFocus, nous disposons à présent d’un système permettant d’effectuer à la fois des mesures de forme et de surface. »

des outils usinés.

InfiniteFocus référence I alicona

25

MOULAGE PAR INJECTION LA SÉCURITÉ DANS LE DOMAINE PHARMACEUTIQUE ET LE GÉNIE MÉDICAL L’administration de médicaments en toute sécurité grâce à la mesure 3D La rugosité de surface des composants moulés par injection pouvant influer sur le fonctionnement des produits médicaux, l’une des principales entreprises pharmaceutiques utilise l’InfiniteFocus afin de parfaire ses procédures d’assurance qualité. L’utilisation du système de mesure de forme et de rugosité haute résolution permet une administration plus sûre des médicaments et minimise le risque de blessure pour le personnel hospitalier.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

Mesure de la rugosité des composants injectés

Composants polymères utilisés dans des appareils et des produits combinés

Une rugosité de surface trop importante ou trop faible pourrait nuire au

En plus de permettre l’administration de

bon fonctionnement d’un produit mé-

médicaments, ces produits présentent

dical. L’InfiniteFocus permet de véri-

divers dispositifs de sécurité. Y figurent

fier l’état de surface de ces éléments

notamment des seringues auxquelles a

et contribue ainsi à un fonctionnement

été ajouté un dispositif de protection de

sans erreur. Le confort du patient s’en

l’aiguille en polymère. Cette protection

trouve amélioré et l’hôpital réalise des

est placée sur la seringue après l’injec-

économies.

tion afin de se prémunir contre les piqû-

« Autrefois, nous avions l’habitude de mesurer la

res

Une

rugosité sur un profil. Les résultats étaient donc in-

rugosité de surface trop faible du poly-

certains et n’avaient que peu de signification puis-

mère pourrait entraîner dans le pire des

que les mesures de rugosité sur un profil ne

cas une fuite entre l’aiguille et sa pro-

donnent des informations que sur une petite par-

tection. La protection contre une infec-

tie de la surface. Grâce à la mesure de rugosité

tion causée par une aiguille contaminée

surfacique effectuée à l’aide de l’InfiniteFocus,

ne serait alors plus assurée.

nous disposons à présent d’indications fiables pour

La mesure de rugosité effectuée par

une utilisation en toute sécurité du produit. De

l’InfiniteFocus va de pair avec la mesure

plus, le système bénéficie d’une grande facilité

de forme. La mesure de la forme de la

d’emploi et de maniement, ce qui est très appré-

seringue et/ou du cône en verre qui la

ciable. Après une simple présentation, plusieurs

surmonte permet de vérifier que le bou-

employés peuvent donc rapidement utiliser le sy-

chon obturateur correspondant est par-

stème à des fins variées. »

d’aiguilles

faitement adapté.

26

alicona I InfiniteFocus référence

Cédric Gysel Assistant de recherche en développement pharmaceutique

contaminées.

PRÉPARATION DE LA SEMELLE ET DES CARRES D’UN SKI UNE ACCROCHE DE CARRE OPTIMALE SUR LA PISTE Déterminer les caractéristiques de glisse des skis par l’intermédiaire de la mesure de rugosité Atomic était à la recherche d’un système capable de mesurer à la fois la géométrie des carres et la rugosité de la semelle de ses skis. C’est alors que le fournisseur d’équipements de sports d’hiver découvrit l’InfiniteFocus. Les mesures de rugosité surfacique de la semelle lui permettent de tirer des conclusions quant aux caractéristiques de glisse de ses skis.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

InfiniteFocus garantit une préparation adéquate de la semelle et des carres

Rugosité de surface et géométrie de carre Le ponçage de la semelle confère à celle-ci

Si la surface est déterminante pour les

sa rugosité de surface. Atomic juge que le

caractéristiques de glisse, la géométrie

résultat est satisfaisant s’il correspond à

des carres garantit une précision en

une « structure de surface bien définie ».

virage et une accroche optimales. Les

Les vérifications prennent la forme de me-

informations relatives aux valeurs exac-

sures de rugosité surfacique. De plus, la

tes de la semelle poncée permettent

mesure de rugosité permet de tirer des

d’adapter les paramètres de production

conclusions quant à la friction et donc aux

afin de répondre au mieux aux critères

caractéristiques de glisse du ski.

requis.

La mesure de la géométrie de carre constitue un autre aspect essentiel de l’assurance qualité. Elle intègre la distribution angulaire ou différents angles de carre, la rugosité de la carre et l’écaillage sur l’arête.

Harald Scheikl Responsable du laboratoire de test « Glisse », Atomic

« Auparavant nous mesurions séparément la rugosité et la géométrie de nos skis. Nous étions confrontés non seulement à une préparation d’échantillon complexe, mais également à des résultats insatisfaisants. Ainsi lorsque nous devions mesurer des surfaces plus importantes, les mesures étaient inévitablement effectuées de façon discontinue, avant d’être finalement réunies en un même modèle de surface. Aujourd’hui nous mesurons et la rugosité et la géométrie avec un seul système. Cela nous permet même d’obtenir des résultats jusqu’alors jamais atteints sur d’importantes surfaces de mesure ! »

Source : Atomic

InfiniteFocus référence I alicona

27

LES MODULES DE MESURE DE L’I BASÉ SUR LA VARIATION FOCALE Quel que soit le module de mesure, l’InfiniteFocus offre une définition détaillée du système de coordonnées de la géométrie. De plus, divers outils de suppression de forme permettent d’effectuer une mesure professionnelle de la forme et de la rugosité. Il est ainsi possible d’obtenir simplement des mesures de surface précises et répétables, même sur des composants complexes. Tous les modules de mesure sont conçus par Alicona pour offrir une grande facilité d’emploi. Des « fenêtres à onglets » guident l’utilisateur à travers

MESURE DIMENSIONNELLE DE PROFILS Mesure de forme sur un profil défini par l’utilisateur Les rayons, angles, hauteurs de marche et les distances normales sont mesurés automatiquement ou manuellement. De plus, la mesure de profil permet de vérifier des paramètres de surface tels que le cercle circonscrit et le cercle inscrit, ainsi qu’un certain nombre d’autres paramètres tel que le filetage. Il est également possible d’effectuer la mesure d’arêtes de coupe. L’utilisateur peut mesurer le rayon, les arêtes ellipsoïdales – de type « chute d’eau » et « goutte d’eau » – l’angle de taillant ainsi que la longueur des listels.

MESURE DE RUGOSITÉ Mesure classique de Ra, Rq, Rz sur un profil conformément aux normes ISO 4287 et 4288 La mesure de la rugosité s’effectue par le biais d’une évaluation complète des paramètres de rugosité, d’ondulation et de fréquence.

Les évaluations statistiques et la courbe du taux de portance ou l’analyse spectrale font l’objet d’une représentation graphique.

28

alicona I Les modules de mesure de l’InfiniteFocus

INFINITEFOCUS l’application et la mesure 3D de différents paramètres de surface par l’intermédiaire des modules individuels. Les options de caractérisation des surfaces bénéficient d’une visualisation graphique avancée comprenant un jeu de données en couleur réelle. Un ensemble de fonctionnalités d’exportation renforce la facilité d’utilisation. Par ailleurs, des paramètres complexes sont visualisés et mesurés sous différents angles.

MESURE MATRICIELLE DE LA TEXTURE DE SURFACE Mesure de surface conformément à la norme ISO 25178 La rugosité de surface est mesurée par le biais de méthodes surfaciques plutôt que sur un profil. Les statistiques incluent la courbe de portance, la dimension fractale, l’autocorrélation, la distribution des gradients, l’homogénéité locale et la distribution spectrale. Un filtre spécialement conçu permet également d’effectuer des mesures en intégrant la suppression de forme, afin de vérifier la rugosité sur des surfaces importantes.

MESURE DE VOLUME Quantification des creux et des pics La mesure du volume est effectuée dans une zone délimitée par l’utilisateur. Il peut définir différents plans de coupe et de surface de référence et dispose donc d’un outil universel.

Les modules de mesure de l’InfiniteFocus I alicona

29

LES MODULES DE MESURE DE L’IN BASÉ SUR LA VARIATION FOCALE

MESURE SUR IMAGES 2D Évaluation de géométries 2D Dans la vue 2D de la surface mesurée, des éléments tels que des cercles, des lignes droites, des angles, des lignes parallèles, des distances, des ellipses, des rectangles, etc. peuvent être mesurés.

AUTOMATISATION Solution programmable pour les mesures répétées L’InfiniteFocus permet de programmer plusieurs opérations de mesure, que ce soit une simple mesure de profil ou un contrôle plus complexe de l’équipement.

30

alicona I Les modules de mesure de l’InfiniteFocus

NFINITEFOCUS Conception modulaire du logiciel La conception du logiciel Alicona pour la mesure 3D des surfaces est fondée sur un concept modulaire présentant de nombreux avantages. » La création d’un ensemble de données 3D et la mesure 3D d’un ensemble de données existant se déroulent indépendamment l’une de l’autre. Cela signifie que l’utilisateur

MESURE DE CONTOUR L’utilisateur peut mesurer des angles, des distances, des cercles (moyens, inscrits et enveloppants), le pas de filetage, etc. sous toute perspective. De plus, le module de mesure de contour inclut la mesure de circularité. Des profils aussi complexes que le long d’une hélice peuvent ainsi être mesurés.

peut parfaitement mesurer un ensemble de données existant pendant que l’ensemble de données 3D d’une pièce est en train d’être généré. » Les modules logiciels peuvent être complétés selon les besoins. Tous les systèmes de mesure Alicona sont conçus pour que des modules spécifiques à une application puissent être ajoutés individuellement. Les utilisateurs peuvent par exemple ajouter à

MESURE DE DIFFÉRENCE

l’InfiniteFocus des modules relatifs à la mesure d’arête. Ces modules sont des fonctions standards de l’instrument de mesure d’outils

La mesure de différence permet de comparer numériquement deux géométries différentes. La mesure d’usure d’un outil avant et après usage en constitue un exemple typique d’application. Les utilisateurs peuvent également mesurer les écarts de forme par rapport à un fichier CAO ou une géométrie de référence. Le module est en outre utilisé dans le domaine de la rétroconception.

IF-EdgeMaster. » Tous les modules de mesure ont été développés par Alicona et partagent le même fonctionnement cohérent.

Un nouveau module peut donc être utilisé immédiatement et facilement.

MESURE DE FORME L’utilisateur peut mesurer des géométries standards et des surfaces incurvées. L’ajustement automatique de sphères, de cônes et de cylindres permet de visualiser et de mesurer la forme d’outils et d’autres composants.

Par ailleurs, les écarts par rapport à une géométrie cible apparaissent clairement.

Les modules de mesure de l’InfiniteFocus I alicona

31

MESUREZ SOUS TOUS LES ANGLES

La technologie Real3D fusionne automatiquement les mesures individuelles obtenues sous différentes orientations en un ensemble complet de données 3D. L’InfiniteFocus ne se limite pas à un seul angle lorsqu’il effectue des mesures de surface. Une pièce peut être mesurée en 3D sous différents angles si cela est nécessaire. La procédure peut être effectuée manuellement ou automatiquement, selon que l’utilisateur positionne la pièce en question ou qu’il soit fait usage des accessoires adéquats. Dans les deux cas, les mesures individuelles obtenues sous différents angles sont automatiquement fusionnées en un ensemble complet de données 3D. La technologie

dite « Real3D » permet de visualiser la pièce sous différents angles et de mesurer le contour, la différence et la forme. Les paramètres de surface difficilement accessibles peuvent ainsi être mesurés rapidement et simplement. La technologie Real3D se distingue essentiellement par une facilité d’utilisation et une précision dont ne pourraient se prévaloir les techniques d’assemblage classiques fondées sur la rotation mécanique.

Mesurez des pièces à 360° à l’aide du système de rotation Les possibilités offertes par la technologie Real3D constituent un véritable avantage concurrentiel dans des secteurs tels que celui de l’outillage. Les forets, les fraises, etc. sont automatiquement soumis à une rotation de 360°. C’est ainsi que les utilisateurs effectuent la mesure de forme complète en 3D de leurs outils. Il est donc possible d’attein-

32

alicona I InfiniteFocus Real3D

dre et de mesurer des paramètres de surface tels que divers angles de flancs, intervalles de pas de vis, de faces de coupe et de dépouille. Des adaptateurs permettent aussi la rotation à 360° de pièces sans symétrie de révolution.

ACCESSOIRES DE L’INFINITEFOCUS

2

1

1-2 IF-GUIDE Les pièces sont systématiquement positionnées et alignées de manière identique afin de simplifier les mesures automatiques.

4

3 VACUUM-PLATE Permet le serrage par le vide de l’échantillon lors de la mesure. Particulièrement utile pour des matériaux délicats ou à paroi mince, tels que des tôles, du papier ou du caoutchouc.

4 SPACER-PLATE 3 5

Rehausse pour la platine X/Y. Permet d’assurer un positionnement stable, particulièrement pour les mesures de rugosité. La plaque existe en deux hauteurs de 17,5 mm et 35 mm.

5 ÉCLAIRAGE ANNULAIRE Source de lumière supplémentaire pour un meilleur éclairage. Particulièrement utile sur des surfaces très complexes.

6 ROTATION-TABLE Permet d’aligner les pièces selon l’axe X ou Y du système. Idéal pour mesurer des cannelures horizontales ou verticales.

6

InfiniteFocus accessoires I alicona

33

DES MESURES PERSONNALISÉES AVEC INFINITEFOCUS X-LARGE Les mesures spéciales nécessitent des solutions adaptées. C’est la raison pour laquelle Alicona propose la gamme X-Large en complément de l’InfiniteFocus, afin de pouvoir caractériser des surfaces pour lesquelles le système de mesure standard ne serait pas adapté du fait de la forme, de la taille ou du poids des pièces à mesurer.

Les instruments X-Large ont un aspect différent du système standard mais offrent les mêmes avantages : une haute résolution verticale même pour les formes complexes aux flancs fortement inclinés ainsi que la mesure de surfaces constituées de différents matériaux et présentant des propriétés réfléchissantes variées. Une image en couleur réelle accompagne chaque mesure.

L’InfiniteFocus peut être adapté simplement et

finiteFocus. Les systèmes diffèrent en ce qui

mètres. L’analyse automatique des défauts sur

ses fonctionnalités étendues facilement en

concerne le débattement XY et le poids maximal

d’importantes surfaces de mesure ou la mesure

fonction de l’application et de la mesure. Sa

mesurable des pièces. La gamme des solutions

de la forme de géométries structurées au laser

technologie de base, la Variation Focale, peut

InfiniteFocus X-Large actuellement disponibles

sur des plaques d’impression constituent des

être adaptée à un autre matériel sans rien per-

comprend un débattement allant de 200 x 200

exemples d’applications typiques.

dre de sa performance. Une mesure surfacique

mm à 1000 x 1000 mm, avec un poids maximal

avec une haute densité de points de mesure,

mesurable pouvant atteindre 20 kg. Ce dernier

une grande répétabilité, des options variées en

peut cependant être augmenté sur demande.

matière d’automatisation, ainsi que des mesu-

Cette flexibilité se retrouve aussi dans les pos-

res haute résolution même sur des volumes im-

sibilités d’applications car tout matériau est me-

portants sont des avantages essentiels dont

surable dès lors qu’il présente une rugosité de

bénéficient toutes les variantes X-Large de l’In-

surface minimale de seulement quelques nano-

34

alicona I InfiniteFocus X-Large

MESURE ET OPTIONS Le système InfiniteFocus standard comme les instruments X-Large dédiés à la caractérisation de surfaces de mesure supérieures à 10 x 10 cm SPÉCIFICATIONS INFINITEFOCUS XL200 Dimensions

peuvent facilement s’adapter à des environne-

810mm x 640mm x 780mm

ments spécifiques et/ou à de nouvelles conditions.

Poids du système

120kg

Cela signifie que non seulement le matériel peut

Amplitude max. latérale en (x/y)

200mm x 200mm

être modifié pour répondre à de nouveaux be-

Amplitude max. verticale (z)

100mm

soins, mais également que des compléments lo-

Hauteur échantillon max

100mm*

giciels peuvent être ajoutés au cas par cas sous

Poids échantillon max

20 kg

la forme de nouveaux modules. Si une nouvelle

* peut être étendu

mesure demande une adaptation du matériel, la

SPÉCIFICATIONS INFINITEFOCUS XL500 Dimensions

900mm x 1100mm x 800mm

Poids du système

300kg

Amplitude max. latérale en (x/y)

500mm x 500mm

Amplitude max. verticale (z)

100mm

Hauteur échantillon max.

100mm*

Poids échantillon max.

10 kg**

* peut être étendu ** le poids doit être centré

Variation Focale permet aussi d’adapter le logiciel simplement et rapidement par de nouveaux modules. Cela rend inutile l’achat d’un nouveau système de mesure. Cela s’applique à la fois aux modules logiciels déjà disponibles et aux nouveaux modules sur demande. Découvrez les possibilités offertes par la Variation Focale – il existe des packages pour la mesure des cannelures des clubs de golf, la mesure des particules de

SPÉCIFICATIONS INFINITEFOCUS XL1000 Dimensions

1680mm x 785mm x 1700mm

Poids du système

1100kg

Amplitude max. latérale en (x/y)

1000mm x 1000mm

Amplitude max. verticale (z)

100mm

Hauteur échantillon max.

100mm*

Poids échantillon max.

200 kg

Taille max. échantillon

1100mm x 1500mm

diamant, l’examen des soupapes, la mesure des bielles et des cames, etc.

*peut être étendu

InfiniteFocus X-Large I alicona

35

SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES SPÉCIFICATIONS GÉNÉRALES Principe de mesure

sans-contact, optique, 3 dimensions, basé sur la variation focale

Résultats de mesure

2-100 millions de points 3D avec information couleur intimement associée (le maximum dépend du module de mesure utilisé) et matrice de précision de mesure

Maintenance

Sans maintenance

Illumination

Lumière blanche LED coaxiale de forte puissance, ajustable. Option: polarisation, éclairage annulaire lumière blanche LED

Changement d’objectif

6 objectifs, changement manuel ou motorisé

Amplitude du déplacement

X:100mm, Y:100mm, Z:100mm

Poids

95-100kg, selon l’équipement

Taille du système LxlxH

710mm x 540mm x 628mm (jusqu’à 868mm)

Gamme de température

possible: 5° - 40°C, calibré pour 18° - 22°C (d’autres gammes peuvent être calibrées)

Gradient de température

Moins de 1° par heure

Alimentation

900W;110-230V~; 50-60Hz

Taille de l’unité de contrôle LxlxH

540mm x 682mm x 360mm

SPÉCIMEN Texture de surface minimum

Topographie de surface Ra > 10-15nm pour Lambda c de 2µm, dépendant de la texture

Hauteur max. d’échantillon

De 100mm à 240mm

Poids max. de l’échantillon

35kg, plus sur demande

Pente mesurable maximum

Plus de 85°

Préparation d’échantillon

Aucune

OBJECTIFS Objectifs

2,5x

5x

10x

20x

50x

100x 0.09

Distance d’échantillonnage latéral

µm

3.52

1.76

0.88

0.44

0.18

Résolution latérale min.

µm

58.71

23.48

11.74

8.8

6.4

4.4

Résolution latérale max.

µm

6.92

3.49

1.75

0.88

0.64

0.44

Répétitivité min. (verticale)

µm

0.8

0.12

0.03

0.015

0.008

0.003

Hauteur mesurable (approx.)

mm

8

22

16

12

9

3.2

Vitesse d’acquisition*

µm/s

2300

400

100

50

20

10

nm

2300

410

100

50

20

10

3400

52000

160000

250000

430000

380000

Meilleure résolution verticale** Dynamique verticale Distance de travail

mm

8.8

23.5

17.5

13.0

10.1

3.5

Champ X

µm

5716

2858

1429

715

286

143

µm

4351

2175

1088

544

218

109

Champ maximal visualisé

Champ Y

mm²

10000

10000

10000

4500

700

150

Champ maximal unidirectionnel

mm

100

100

100

100

100

100

*) La vitesse maximale n’est pas atteinte pour chaque application **) La résolution verticale peut être ajustée selon l’application, ce paramètre influence aussi la vitesse d’acquisition.

LOGICIEL

36

Modules de mesure et utilitaires

Standard: Profil Forme (hauteur, angle…), Profil Rugosité (Ra…), Surface Texture (Sa, fractale dimension…), Volume Mesure, 3D-Editeur, Soustraction de forme; Options: 3D Forme, Différence, Contour, Profil d’outil : EdgeMeasurement;

Automatisation

IF Automation (Editeur de script intégré), NET Remote interface

Visualisation

2D-image et visualisation 3D haute résolution

Base de données

Intuitive, graphique

Import/Export

Export sous STL et VRML, import de données CAO sous format STL, QDAS export, fonctionnalités de rapports variées

Langage

Allemand, Anglais, Coréen, Japonais

alicona I InfiniteFocus spécifications techniques

RÉSOLUTION ET LIMITES EN APPLICATION Objectifs

2,5x

5x

10x

20x

50x

Mesure de hauteur mini.

nm

2300

410

100

50

20

10

Mesure de hauteur maxi. (approx.)

mm

8

22

16

12

9

3.2

%

-

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

Surface max. mesurable

mm²

10000

10000

10000

4500

700

150

Mesure de profil maximum

mm

100

100

100

100

100

100

Répétitivité min.

nm

800

120

30

15

8

3

Rugosité min. mesurable (Ra)*

nm

7000

1200

300

150

60

30

Rugosité min. mesurable (Sa)*

nm

3500

600

150

75

30

15

Rayon min. mesurable

µm

20

10

8

5

2

1

°

20

20

20

20

20

20

Justesse de mesure de marche (marche 1mm)

Angle vertical min. mesurable

Les valeurs de cette table sont certifiées. *) Les valeurs minimum mesurables dépendent de la structure de l’échantillon.

100x

JUSTESSE Mesure de rugosité

U = 25nm pour Ra =100nm

U = 40nm pour Ra = 500nm

Mesure de hauteur

MPE z = 300nm pour z = 10µm

MPE z = 400nm pour z = 100µm

MPE z = 500nm pour z = 1000µm

L’information sur les conditions de mesure est disponible sur demande

(1) Tête du capteur sur support rigide (2) Anti vibration passif et platine x/y (3) Changeur d’objectif manuel (4) Changeur d’objectif motorisé (5) Objectifs 2.5x, 5x, 10x, 20x, 50x

and 100x (6) Eclairage annulaire (7) Disque de polarisation pour éclairage annulaire (8) Polarisation pour éclairage coaxial (9) Extension de hauteur* pour échantillons hauts (10) Fixation d’échantillons (11) InsertGrip (12) InsertGrip avancé (13) RotationTable (14) RotationGrip (15) Real3DRotationUnit *) peut-être changé uniquement par un ingénieur service certifié Alicona

InfiniteFocus spécifications techniques I alicona

37

INFINITEFOCUSSL LA MESURE DE SURFACE 3D LA PLUS RAPIDE ET LA PLUS INTUITIVE QUI SOIT

LE SYSTÈME

L’IF-EdgeMaster est un instrument de mesure optique 3D destiné à la mesure automatique des outils. Le système est généralement utilisé pour mesurer les arêtes de coupe de tout type, taille, matériau ou état de surface d’outil de coupe. Les utilisateurs peuvent mesurer des rayons supérieurs à 3µm ainsi que les angles de coupe, de taillant et de dépouille des arêtes de coupe. Les arêtes ellipsoïdales sont vérifiées avec précision quel que soit leur type « chute d’eau » ou « goutte d’eau ». La robustesse de la technologie de Variation Focale permet d’obtenir des mesures stables et raccordables même dans un environnement proche de la production.

LES AVANTAGES

Son rapport coût-efficacité, sa vitesse de mesure et sa facilité d’utilisation font de l’InfiniteFocusSL un instrument particulièrement attrayant. Il se distingue par une distance de travail maximale de 33 mm et une surface de mesure de 50x50 mm qui autorisent une grande variété d’applications. Les mesures sont effectuées en l’espace de quelques secondes. Un certain nombre de caractéristiques contribuent à rendre son utilisation facile, notamment un laser coaxial permettant une focalisation simple et rapide.

LES APPLICATIONS

Les applications vont de la mesure d’arêtes de coupe dans l’industrie de l’outillage à l’assurance qualité et la mesure d’états de surface de microcomposants dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, du moulage et des appareils médicaux. L’utilisateur peut également mesurer la surface de zones difficilement accessibles telles que des flancs fortement inclinés ou la rugosité à la base des dents d’un pignon par exemple.

38

alicona I InfiniteFocusSL

SPÉCIFICATION GÉNÉRALE Courses en X/Y

version manuelle: 25x25mm version motorisée: 50x50mm

Débattement vertical en Z

130mm (26mm motorisée)

Eclairage

LED annulaire de 24 segments

Poids

15kg

Dimensions

195x316x418mm (lxLxH)

OBJECTIFS 5x

10x

20x

50x

5x SX2

10x SX2

20x SX2

50x SX2

Distance d’échantillonnage

µm

2

1

0.5

0.2

2

1

0.5

0.2

Répétabilité Min. (verticale)

nm

120

30

15

8

180

45

25

15

Amplitude vert. max (approx.)

mm

22

16

12

9

25

25

19

12

Meilleure résolution verticale.1

nm

410

100

50

20

510

130

70

45

Distance de travail

mm

23.5

17.5

13.0

10.1

34

33.5

20

13

Champ en X

µm

4000

2000

1000

400

4000

2000

1000

400

µm

4000

2000

1000

400

4000

2000

1000

400

Surface max. mesurable

Champ en Y

mm²

2500

2500

2500

1100

2500

2500

2500

1100

Longueur max. mesurable

mm

50

50

50

50

50

50

50

50

10x

20x

50x

5x SX2

10x SX2

20x SX2

50x SX2

1) La résolution verticale peut être ajustée dans le module d’acquisition 2) Les objectifs SX ont de plus grandes distances focales

GAMMES DE RÉSOLUTION ET APPLICATIONS 5x Rayon min. mesurable

µm

10

5

3

2

10

5

3

2

°

20

20

20

20

20

20

20

20

Rugosité (Ra) min. mesurable

nm

-

300

150

80

-

450

250

150

Rugosité (Sa) min. mesurable

nm

-

150

75

50

-

250

100

80

Angle de taillant min. mesurable

InfiniteFocusSL I alicona

39

Mesure optique d’arête de coupe en recherche et en production

40

alicona I Mesure d’outil

Mesure d’outil » IF-EdgeMaster » IF-EdgeMasterHOB » IF-ToolPrecision

Mesure d’outil I alicona

41

IF-EDGEMASTER COMMENT OBTENIR DES MESURES OPTIQUES DES ARÊTES DE COUPE RÉPÉTABLES, MÊME EN PRODUCTION

LE SYSTÈME

L’IF-EdgeMaster est un instrument de mesure optique 3D destiné à la mesure automatique des outils. Le système est généralement utilisé pour mesurer les arêtes de coupe de tout type, taille, matériau ou état de surface d’outil de coupe. Les utilisateurs peuvent mesurer des rayons supérieurs à 3μm ainsi que les angles de coupe, de taillant et de dépouille des arêtes de coupe.

Les arêtes ellipsoïdales sont vérifiées avec précision quel que soit leur type « chute d’eau » ou « goutte d’eau ». La robustesse de la technologie de Variation Focale permet d’obtenir des mesures stables et raccordables même dans un environnement proche de la production.

LES AVANTAGES

L’IF-EdgeMaster permet d’obtenir des mesures entièrement automatiques et des résultats stables en dépit d’éventuelles vibrations et en lumière ambiante. Le système bénéficie d’une grande facilité d’utilisation et d’une vitesse de mesure élevée. La haute résolution verticale permet d’obtenir des mesures d'écaillage, ainsi que des mesures de rugosité raccordables sur l’angle de coupe d’une arête. La technique d’illumination, en attente de brevet, permet d’obtenir un éclairage optimisé des surfaces avec de courtes durées d’exposition et donc d’effectuer des mesures rapides.

LES APPLICATIONS

Les utilisateurs disposent de mesures haute résolution tout au long du processus de fabrication.

L’IF-EdgeMaster mesure l’outil au stade de l’ébauche comme à celui de la finition lorsqu’il est fortement poli. Le système de mesure est généralement utilisé pour mesurer des plaquettes, des forets, des fraises, etc. La visualisation avancée comprenant un jeu de données en couleur réelle permet d’assurer une assurance qualité transparente et de la documenter.

LE TÉMOIGNAGE DE L’UTILISATEUR

« En plus de la grande variété de mesures disponibles, c’est d’abord par sa facilité d’utilisation que le système nous a convaincu. Sa grande précision de mesure, ses caractéristiques en font un outil idéal pour notre production ! » Ulrich Weber Fabrication d’outils spéciaux SIMTEK

42

alicona I Mesure d’outil IF-EdgeMaster

Une gamme de fonctions matérielles et logicielles simples à utiliser vous permettent d’obtenir une mesure d’une grande précision et d’une grande rapidité et de bénéficier d’une interface très intuitive.

» un capteur couleur pour des images au contraste élevé et une grande profondeur de champ

» un laser coaxial pour faciliter le positionnement et la focalisation intuitifs de la pièce

» un ajustement grossier robuste pour changer d’échantillon simplement et commencer à mesurer rapidement

» un éclairage annulaire avec des segments individuels contrôlables, intégrant un concentrateur optique pour un éclairage optimal de la surface avec un contraste élevé, de courtes durées d’exposition et une grande vitesse de mesure

» une polarisation motorisée pour la mesure de pièces

fortement polies ou d’autres surfaces présentant de fortes propriétés réfléchissantes

» une unité de commande compacte et légère pour une utilisation mobile et pratique

» un châssis antivibratoire équipé de capteurs afin de contrôler les vibrations ainsi que la température et les gradients de température pour une utilisation optimale même dans un environnement proche de celui de la production

Mesure d’outil IF-EdgeMaster I alicona

43

SPÉCIFICATION GÉNÉRALE Courses en X/Y

version manuelle: 25x25mm version motorisée: 50x50mm

Débattement vertical en Z

130mm (26mm motorisée)

Eclairage

LED annulaire de 24 segments

Poids

15kg

Dimensions

195x316x418mm (lxLxH)

OBJECTIFS 5x

10x

20x

50x

5x SX2

10x SX2

20x SX2

50x SX2

Distance d’échantillonnage

µm

2

1

0.5

0.2

2

1

0.5

0.2

Répétabilité Min. (verticale)

nm

120

30

15

8

180

45

25

15

Amplitude vert. max (approx.)

mm

22

16

12

9

25

25

19

12

Meilleure résolution verticale.1

nm

410

100

50

20

510

130

70

45

Distance de travail

mm

23.5

17.5

13.0

10.1

34

33.5

20

13

Champ en X

µm

4000

2000

1000

400

4000

2000

1000

400

µm

4000

2000

1000

400

4000

2000

1000

400

Surface max. mesurable

Champ en Y

mm²

2500

2500

2500

1100

2500

2500

2500

1100

Longueur max. mesurable

mm

50

50

50

50

50

50

50

50

5x

10x

20x

50x

5x SX2

10x SX2

20x SX2

50x SX2

1) La résolution verticale est ajustée automatiquement 2) Des objectifs de plus grande distance focale sont disponibles : (Objectif x5 : 34mm, Objectif x10 : 33.5mm, Objectif x20 : 20mm, Objectif x50 : 13mm).

Pour des spécifications détaillées s’adresser à Alicona.

GAMMES DE RÉSOLUTION ET APPLICATIONS Rayon min. mesurable

µm

10

5

3

2

10

5

3

2

°

20

20

20

20

20

20

20

20

Rugosité (Ra) min. mesurable

nm

-

300

150

80

-

450

250

150

Rugosité (Sa) min. mesurable

nm

-

150

75

50

-

250

100

80

Angle de taillant min. mesurable

44

alicona I Mesure d’outil IF-EdgeMaster

PLAQUETTES DE COUPE MESURE DE RAYON D’ARÊTE ET DE LISTEL Une géométrie d’arête de coupe exacte pour une meilleure répétabilité en production Une mesure 3D en production doit être précise, rapide et simple. L’IF-Edgemaster offre des mesures répétables et certifiées en quelques secondes d’une manière simple et intuitive. Simtek Precision tools utilise ces bénéfices pour une mesure d’arête à haute résolution et pour certifier son système d’assurance qualité.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

Une même durée d’utilisation d’outil pour chaque lot

Plaquettes en carbure

Simtek Precision Tools conçoit, fabrique

L’IF-EdgeMaster est utilisé pour la mesure

et commercialise des outils de haute

de très faibles rayons d’arête sur les pla-

précision pour des clients exigeants. La

quettes en carbure. En outre les listels

gamme couvre environ 10 000 outils

négatifs et positifs sont également contrô-

standard pour alésage, gorge, filetage,

lés car ils augmentent la durabilité en at-

tronçonnage, tournage, fonçage, mortai-

ténuant les usures. Les listels négatifs

sage, polygonage, etc. Une des priorités

par exemple permettent une pression de

du fabricant est de garantir que chaque

coupe supérieure et protègent l’arête de

lot d’outil aura la même géométrie et

coupe. La visualisation détaillée des arê-

fournira des performances identiques

tes est utilisée pour prouver la qualité de

ce qui assure une productivité con-

manière transparente.

« En plus de la grande variété de mesures possibles, c’est la facilité d’emploi du système qui nous a convaincu. L’interface du système IF-Edgemaster est extrêmement intuitive et facile d’emploi. Ces caractéristiques combinées à l’extrême justesse de la mesure en font l’outil de contrôle idéal en production ! »

stante à ses clients. Le contrôle des arêtes de coupe est assuré par le système IF-EdgeMaster.

Ulrich Weber Responsable des outils spéciaux SIMTEK Precision Tools

Mesure d’outil IF-EdgeMaster I alicona

45

L’IF-EDGEMASTERHOB

L’IF-EdgeMasterHOB…

SPÉCIFICATION GÉNÉRALE Course

66mm (26mm motorisé)

… est l’un des systèmes de mesure optique 3D d’Alicona destinés aux

Table rotative

+/- 90°

outils. Il s’agit d’une variante de l’appareil de mesure optique d’arêtes de

Eclairage

LED annulaire

coupe IF-EdgeMaster, spécialement adapté au marché. La technique d’il-

Poids

18kg

lumination, en attente de brevet, et l’isolation vibratoire qui caractérisent

Dimensions

299x254x502mm (lxLxH)

Taille d’échantillon

Diamètres de 25-300mm

le système lui permettent d’être également utilisé en production. Sur le plan matériel et logiciel, l’IF-EdgeMasterHOB a été conçu pour la mesure

OBJECTIFS

des fraises mères. L’utilisateur peut mesurer la géométrie des arêtes sur le flanc, à la base et sur le haut de la dent. Les rayons, l’angle de taillant,

10x SX2 Distance d’échantillonnage

µm

Répétabilité min. (verticale)

nm

40

ainsi que les listels positifs et négatifs des arêtes figurent parmi les pa-

Hauteur balayée max. (approx.)

mm

22

ramètres pris en compte. En outre, le système permet d’obtenir des me-

Meilleure résolution verticale1

nm

100

sures d’écaillage et de rugosité raccordables. Il est aussi communément

Distance de travail2

mm

33.5

utilisé pour les mesures d’usure et la comparaison automatique avec des

Champ en X

µm

1760

Champ en Y

µm

1320

les arêtes ellipsoïdales (de types « chute d’eau » et/ou « goutte d’eau »),

données CAO ou une géométrie de référence. La grande distance de travail verticale permet de mesurer facilement les arêtes de coupe, même dans des zones difficilement accessibles. L’utilisateur peut mesurer les fraises mères à chaque étape de la fabrication, quel que soit l’état de

1) La résolution verticale est ajustée automatiquement.

2) Des objectifs de plus grande distance focale sont disponibles.

GAMMES DE RÉSOLUTION ET APPLICATIONS

surface ou le revêtement.

10x SX1 Rayon min. mesurable Angle de taillant min. mesurable Incertitude d’angle Longueur de listel max.

46

alicona I Mesure d’outil IF-EdgeMasterHOB

1.1

µm

6

°

20

°

0.5

µm

500

FRAISES MÈRES MESURE D’ARÊTE SUR LE FLANC, À LA BASE ET SUR LE HAUT DE DENT

Géométrie d’arêtes de coupe optimisée pour une durée de vie identique des outils en production Lorsque LMT Fette décida d’employer une nouvelle technique de sablage dans la préparation des arêtes de coupe de ses fraises mères, l’utilisation d’un système de mesure rapide et fiable apparut comme un élément indispensable au processus. En optant pour l’IF-EdgeMasterHOB, le fabricant d’outils de précision a choisi de faire appel à l’un des systèmes de mesure 3D d’Alicona. La garantie de qualité de l’IF-EdgeMasterHOB permet d’assurer la fabrication de fraises mères à la géométrie optimisée et qui fournissent une durée de vie identique en fonctionnement.

CE DONT

CE QUI

CE QU’EN DIT

IL S’AGIT

EST MESURÉ

L’UTILISATEUR

Mesure intra-processus afin de produire des fraises mères à la géométrie d’arêtes de coupe identique

Forme et écaillage L’IF-EdgeMasterHOB se destine aux fraises mères dans la gamme de modules 1-7. Cela signifie que LMT Fette peut mesurer des dents dont la taille peut atteindre

L’utilisation d’une nouvelle technologie

jusqu’à 11 mm avec un seul objectif.

dans la préparation des arêtes de coupe

L’accent est mis sur la mesure d’arête

permet à LMT Fette de produire des

sur le flanc, à la base et sur le haut de

fraises mères à la géométrie identique.

la dent. Le rayon, l’angle de taillant, les

« À ma connaissance, aucun autre système ne

Le fournisseur peut ainsi proposer des

arêtes ellipsoïdales (de types chute

permet de mesurer le rayon d’arête à la fois en

outils dont la durée de vie en production

d’eau et goutte d’eau), ainsi que la

haut de la dent et sur ses flancs dans une gamme

est identique. L’IF-EdgeMasterHOB per-

longueur des listels figurent parmi les

aussi vaste. Grâce aux mesures 3D haute résolu-

met de vérifier la géométrie des arêtes

paramètres pris en compte. En outre,

tion de l’IF-EdgeMasterHOB, nous pouvons propo-

des fraises mères par l’intermédiaire de

l’IF-EdgeMasterHOB permet d’obtenir

ser des outils se caractérisant par leur précision

mesures 3D haute résolution et raccord-

des mesures d’écaillage.

dimensionnelle, un état de surface optimisé et une

ables. Le système de mesure optique 3D fournit des mesures répétables mêmes dans des zones difficilement accessibles avant l’utilisation du système Alicona.

géométrie identique permettant d’accroître la fiabilité des processus. De plus, la facilité d’emploi du système et son fonctionnement indépendant de l’influence de l’utilisateur sont particulièrement impressionnants. »

Tobias Schulz Responsable assurance qualité engrenages LMT Fette

Mesure d’outil IF-EdgeMasterHOB I alicona

47

IF-TOOLPRECISION MESURE 3D AUTOMATIQUE DE TARAUDS

LE SYSTÈME

L’IF-ToolPrecision est un système automatique de mesure 3D sans contact d’outils, destiné à la mesure surfacique et haute résolution d’outils à attachement cylindrique. C’est l’instrument idéal pour la mesure des tarauds. Il combine toutes les fonctionnalités d’un système de mesure de coordonnées, d’un instrument de mesure de surface et d’un système de mesure de contour et de circularité. L’utilisateur peut mesurer les paramètres significatifs relatifs au chanfrein, à la flûte et au pas de vis.

LES AVANTAGES

L’IF-ToolPrecision permet d’effectuer très facilement des mesures avec une haute densité de points de mesure, qu’il soit utilisé dans un environnement de recherche ou pour exécuter des tâches de routine. Avec l’étalonnage automatique, le positionnement de l’outil devient très simple et les longues routines d’étalonnage superflues. Vous bénéficiez également d’une précision et d’une vitesse de mesure plus élevées. Les rapports de mesure sont affichés sous la forme d’un jeu de données en couleur réelle et contiennent le statut OK/NOT OK ainsi que les tolérances.

LES APPLICATIONS

L’IF-ToolPrecision permet d’effectuer des mesures avec une haute densité de points de mesure. Les utilisateurs bénéficient d’une visualisation dense et détaillée, qui fait du système un outil idéal pour la conception d’outils comme pour la rétroconception. Le système de mesure 3D est utilisé à la fois pour la numérisation 3D de l’outil et la comparaison automatique avec des données CAO.

48

alicona I Mesure d’outil IF-ToolPrecision

LE TÉMOIGNAGE DE L’UTILISATEUR « Avant l’IF-ToolPrecision, aucun système au monde ne pouvait atteindre un tel degré de performance, qu’il s’agisse des fonctions ou de la précision. »

Michael Ackermann Bass GmbH & Co.KG

Mesure d’outil IF-ToolPrecision I alicona

49

Mesure 3D stable en production

50

alicona I Assurance qualitĂŠ en Production

Assurance qualité en production » IF-SensorR25 » IF-Portable

Assurance qualité en Production I alicona

51

IF-SENSORR25 COMMENT OBTENIR UNE MESURE 3D STABLE EN PRODUCTION

LE SYSTÈME Capteur optique 3D L’IF-SensorR25 est un instrument de mesure 3D robuste pour la mesure de forme et de rugosité en production. Le capteur intégrable en ligne de production fournit des résultats haute résolution, répétables et raccordés quand il mesure des caractéristiques de surface dans la gamme du micron ou pour des dimensions submicroniques. Cette résolution peut difficilement être atteinte avec des mesures 2D conventionnelles ou des mesures tactiles.

LES AVANTAGES Une procédure de mesure depuis le développement jusqu’à la production La robuste technologie de la Variation Focale fournit des résultats haute résolution et répétables en recherche comme production. L’IF-SensorR25 est une plateforme qui permet d’utiliser la même technologie de mesure en ligne comme en laboratoire. Des interfaces standardisées (QDAS) permettent une intégration rapide du capteur en production pour l’obtention de résultats analogues en environnement de production comme de laboratoire.

L’APPLICATION Mesure haute résolution de qualité de surface ainsi que de tolérance de forme L’IF-SensorR25 est un système de mesure pour l’assurance qualité en production. Il est compatible avec une grande variété de matériaux dont les composites. Les applications vont de l’industrie de l’outil coupant à celle de l’automobile, de la fonderie à tout type d’usinage de précision. Son concept modulaire permet de le faire évoluer tant au niveau logiciel que matériel pour accéder à de nouveaux types de mesure ou à des mesures plus complexes.

52

alicona I Assurance qualité en Production IF-SensorR25

SPÉCIFICATION GÉNÉRALE Débattement vertical en Z

26mm motorisé

Eclairage

LED annulaire de 24 segments

Poids

4kg

Dimensions

126x153x202mm (lxLxH)

OBJECTIFS 5x

10x

20x

50x

5x SX2

10x SX2

20x SX2

50x SX2

Distance d’échantillonnage

µm

2

1

0.5

0.2

2

1

0.5

0.2

Répétabilité Min. (verticale)

nm

120

30

15

8

180

45

25

15

Amplitude vert. max (approx.)

mm

22

16

12

9

25

25

19

12

Meilleure résolution verticale1

nm

410

100

50

20

510

130

70

45

Distance de travail

mm

23.5

17.5

13.0

10.1

34

33.5

20

13

Champ en X

µm

4000

2000

1000

400

4000

2000

1000

400

Champ en Y

µm

4000

2000

1000

400

4000

2000

1000

400

50x SX2

Objectifs

1) La résolution verticale est ajustable dans le logiciel 2) Les objectifs SX ont de plus grandes distances focales

GAMMES DE RÉSOLUTION ET APPLICATIONS 5x

10x

20x

50x

5x SX2

10x SX2

20x SX2

µm

10

5

3

2

10

5

3

2

°

20

20

20

20

20

20

20

20

Rugosité (Ra) min. mesurable

nm

-

300

150

80

-

450

250

150

Rugosité (Sa) min. mesurable

nm

-

150

75

50

-

250

100

80

Rayon min. mesurable Angle de taillant min. mesurable

Assurance qualité en Production IF-SensorR25 I alicona

53

IF-PORTABLE COMMENT MESURER DES SURFACES MICROSTRUCTURÉES SUR DES PIÈCES DE GRANDE TAILLE

LE SYSTÈME

L’IF-Portable est un instrument de mesure optique 3D permettant de mesurer la forme et la rugosité même sur des pièces de grande taille. La configuration standard permet de mesurer en haute résolution des volumes dont les dimensions peuvent aller jusqu’à 50x50x19 mm. Le système est généralement utilisé pour l’assurance qualité en production et/ou dans un environnement qui en est proche. Maniable et portable, c’est une station de mesure flexible pouvant être utilisée partout où elle est requise.

LES AVANTAGES

L’une des caractéristiques essentielles de l’IF-Portable est sa tourelle pivotante intégrée permettant de changer d’objectif et de résolution de mesure. La précision de mesure s’en trouve améliorée. Chaque objectif est en effet précalibré, ce qui permet d’éviter les erreurs pouvant résulter de réglages ou d’étalonnages supplémentaires. L’automatisation des mesures renforce la fiabilité des processus, l’efficacité de la production et la facilité d’utilisation par la simplicité qu’elle apporte.

LES APPLICATIONS

Une grande plage de balayage vertical permet de mesurer différents types de géométries et de formes.

L’inspection des rouleaux d’impression dans le secteur de l’imprimerie constitue l’une des principales applications de l’IF-Portable. Le système est également utilisé pour mesurer les aubes de turbines ou de rotors, l’acier et les surfaces de carrosserie. L’utilisateur obtient des mesures raccordables et d’une grande répétabilité.

54

alicona I Assurance qualité en Production IF-Portable

LE TÉMOIGNAGE DE L’UTILISATEUR « Lorsqu’il s’agit de mesurer un rouleau d’impression, la forme d’une géométrie de surface structurée au laser constitue un défi majeur. Avec l’IF-Portable, nous avons trouvé un système nous permettant d’obtenir des résultats vraiment précis. » Andreas Tillmann Chef de projet Heidelberger Druck

SPÉCIFICATION GÉNÉRALE Courses en X/Y

50x50mm

Débattement vertical en Z

26mm

Eclairage

LED lumière coaxiale

Poids

9.3kg (selon la configuration)

Dimensions

300x180x260mm (LxlxH)

DÉTAILS DES OBJECTIFS 2.5x

5x

10x

20x

50x

100x

Distance d’échantillonnage

µm

4.4

2.2

1.1

0.55

0.22

0.11

Répétabilité min. (verticale)

nm

610

160

40

25

25

25

Balayage vertical max. (approx.)

mm

8

22

16

12

9

3.2

Meilleure résolution verticale1

nm

1717

428

106

60

60

60

Distance de travail2

mm

8.5

23.1

17.5

13.0

10.1

3.5

Champ en X

µm

7040

3520

1760

880

352

176

Champ en Y

µm

5280

2640

1320

660

264

132

1) La résolution verticale peut être ajustée dans le module IF-LaboratoryMeasurement

GAMME DE RÉSOLUTION ET APPLICATIONS 2.5x

5x

10x

20x

50x

100x

mm²

2500

2500

2500

2500

1000

210

°

20

20

20

20

20

20

Rugosité mesurable min. (Ra)

nm

5200

1300

320

180

180

180

Rugosité mesurable min. (Sa)

nm

2600

650

160

90

90

90

Surface max. mesurable Angle max. mesurable

Assurance qualité en Production IF-Portable I alicona

55

56

alicona I Technologie et Accessoires

Technologie et Accessoires

» Principe de la Variation Focale » Mesure de rugosité raccordable » La Variation Focale du point de vue d’une association de recherche sur les outils : l’éditorial d’un invité

Technologie et Accessoires I alicona

57

UNE MESURE DE RUGOSITÉ FIABLE EST UNE MESURE DE RUGOSITÉ RACCORDABLE

Fondé sur la technologie de Variation Focale, le système de mesure InfiniteFocus dispose d’un fort potentiel en matière de rugosité de surface. La rugosité est mesurée sur un profil conformément aux normes ISO 4287 et 4288, ainsi que par le biais de méthodes surfaciques conformément à la norme ISO 25178. Différentes caractéristiques propres à la technologie et au système permettent à l’utilisateur d’effectuer des mesures de rugosité répétables et raccordables jusqu’à 0,05 µm.

Une haute résolution verticale et latérale permet de mesurer des pièces présentant une faible rugosité ainsi que des surfaces très texturées. Une telle performance de mesure est rendue possible par la technologie d’éclairage flexible, grâce à laquelle des flancs fortement inclinés et des matériaux présentant des paramètres de surface variés peuvent être mesurés. L’important débattement vertical et la grande distance de travail permettent d’examiner des pièces de forme et de type variés. L’utilisation des étalons de l’Institut allemand de métrologie (Physikalisch Technische Bundesanstalt ou PTB) basé à Braunschweig et du Service allemand d’étalonnage (Deutscher Ka-

librierdienst ou DKD) en matière d’étalonnage et de réglage garantit l’obtention de résultats raccordés.

La haute résolution verticale et latérale de l’InfiniteFocus est fondée sur : » un capteur de mesure robuste avec granit intégré

» une règle en verre d’une résolution de 2 nm

» une optique spécialement conçue

» un capteur CCD haute qualité et haute résolution

» une isolation aux vibrations

Paramètres de surface mesurés par le biais de méthodes surfaciques conformément à la norme ISO 25178 » paramètres de hauteur (Sa, Sq...) » paramètres latéraux (Sdq, Sdr...)

» paramètres fonctionnels (Sk, paramètres de volume...) » paramètres topologiques (Sda...)

58

alicona I Technologie

UNE PRÉCISION DÉMONTRABLE MESURE OPTIQUE DE LA RUGOSITÉ PAR L’INFINITEFOCUS Grâce à l’étalon de rugosité Alicona, l’InfiniteFocus effectue une mesure optique de rugosité précise et raccordée. » L’étalon est raccordé au PTB et applicable à l’ensemble des procédures optiques incluses dans la norme EN ISO. » Valeurs de rugosité disponibles : Ra 100 nm, 500 nm et 3000 nm.

» Cet étalon de rugosité est utilisable avec un moyen de mesure optique ou tactile et permet donc d’établir une comparaison avec des mesures tactiles de rugosité.

Valeur de rugosité Ra moyenne Mesure tactile

Mesure optique avec l’InfiniteFocus

Etalon de rugosité 100

100nm

103nm

Etalon de rugosité 500

503.5nm

501.3nm

Comment fonctionne la variation focale ?

L’échantillon est placé sur la pla-

La lumière est réfléchie par

Lorsque

entre

Il est essentiel pour la qualité de la

Pour chaque point de la surface

tine et est éclairé par une lumière

l’échantillon et projetée sur le

l’échantillon et l’optique est

mesure que la combinaison de la

les régions focalisées sont mesu-

modulée. La lumière est transmise

capteur numérique au travers

changée, la qualité de focalisation

modulation de l’éclairage et le

rées. La variation de focalisation

par un miroir semi-transparent au

du système optique de préci-

est mesurée. Selon la topographie

déplacement continu de la tête

est à la base de la mesure 3D.

travers de l’objectif et focalisée sur

sion. Selon l’objectif employé

locale de l’échantillon certaines

soient parfaitement synchronisés.

C’est ainsi qu’une mesure de très

la surface de l’échantillon. Un

diverses résolutions verticales

zones seront au maximum de la

Ce processus est obtenu par la

forte densité de points combi-

éclairage coaxial est ainsi créé.

et latérales sont obtenues. Un

mise au point. L’altitude du maxi-

technologie Smartflash dévelop-

née à l’image optique couleur

éclairage coaxial est ainsi créé.

mum de focalisation est calculée

pée par Alicona.

est obtenue.

la

distance

et utilisée pour acquérir l’information 3D.

Technologie I alicona

59

LA TECHNOLOGIE : VARIATION FOCALE InfiniteFocus utilise le principe de Variation Focale (focus-variation) : une technologie stable qui fournit une très forte densité de points et inclut une estimation de la précision de la mesure.

DENSITÉ DE POINTS DE MESURE ET RÉPÉTIVITÉ Une grande densité de points de mesure, y compris sur de grandes surfaces, fournit une mesure très répétable. Alicona produit aussi automatiquement une estimation de la répétabilité des points mesurés en analysant la variance de la mesure de chaque point dans la direction z. La répétabilité de mesure permet d’évaluer la qualité de chaque point individuellement. Ceci permet d’estimer la qualité des résultats et facilite leur interprétation.

InfiniteFocus fournit des mesures de haute résolution et répétables que ce soit dans un environnement de laboratoire ou en production. » La technologie fonctionne de manière fiable et n’est pas affectée par des éléments de l’environnement tels que le changement de température ou l’ambiance lumineuse. Ceci est dû à la grande quantité d’information qui aboutit à la mesure de l’altitude d’un point de la zone mesurée. » InfiniteFocus est un outil de mesure 3D de haute qualité et insensible aux influences externes. Il intègre un système d’absorption des vibrations et est de ce fait protégé. » Différentes sources de lumière permettent d’optimiser l’éclairage. » InfiniteFocus fournit une estimation de l’incertitude pour chaque point mesuré.

60

alicona I Technologie

INFINITEFOCUS: Dr. Manfred Prantl, Directeur de R&D Alicona «Sécurité et garantie sont les fondations de chaque développement engagé. Nous développons avec un fort investissement en R&D, pour assurer que nous répondons bien aux besoins exprimés en science et dans l’industrie» » Nos spécifications techniques garantissent souplesse et précision » InfiniteFocus est facile à comprendre bien qu’il assure une grande variété de réglages » InfiniteFocus fournit des mesures sans ambiguïté y compris l’information d'incertitude à chaque point 3D mesuré » Toutes les mesures sont reliées à la certification par le PTB ou le NPL. En plus, nous avons développé nos propres étalons qui permettent la vérification de la justesse des mesures de rugosité en optique

LA VARIATION FOCALE VUE PAR UN CENTRE DE RECHERCHE EN OUTILLAGE L’ÉDITORIAL DE HEINZ-WOLFGANG LAHMANN

Heinz-Wolfgang Lahmann, membre de l’Association pour l’ingénierie de fabrication et le développement (GFE e.V.) basée à Schmalkalden (Allemagne), est un expert en procédures de mesure optique utilisées dans l’évaluation d’outils de précision. Il s’est notamment spécialisé dans la caractérisation métrologique de la micro-géométrie d’un outil et est au fait des développements en matière de mesure et d’ingénierie de test. Mr Lahmann utilise la Variation Focale dans le cadre de la recherche fondamentale sur la caractérisation des arêtes de coupe. Il nous explique pourquoi il estime que l’InfiniteFocus permet d’envisager des progrès significatifs en matière de mesure raccordable d’arête.

Les recherches visant à identifier quels paramètres traditionnels d’une arête de coupe ont une influence et leur impact sur le résultat de l’usinage doivent être poursuivies. En matière d’assurance qualité, l’industrie se préoccupe surtout de la mesure du rayon, de l’écaillage, de l’usure et des microfissures. Cependant les chercheurs tentent de découvrir quels paramè-

« En plus de la haute résolution verticale, l’un des plus grands avantages est le fait que la Variation Focale permet d’effectuer des mesures raccordables de la géométrie et de la rugosité d’arêtes de formes variées. »

tres de surface pourraient venir compléter la

rugosité sur le processus d’usinage, la qualité de la pièce, la durabilité et le dégagement des copeaux.

Nos recherches portent également sur le rapport entre l’outil et la pièce. L’action réciproque du matériau constitutif de l’outil et du matériau de la pièce est étudiée notamment en termes d’usure. La flexibilité de l’InfiniteFocus constitue un atout, car nous utilisons le système pour

description fonctionnelle d’une arête de coupe.

Les effets que pourrait avoir la forme de l’arête

mesurer à la fois l’outil et la pièce.

Grâce aux récents progrès effectués dans le

de coupe sur le résultat de l’usinage en plus du

La visualisation joue aussi un rôle important

domaine de la métrologie, nous pouvons mener

rayon d’arête constituent actuellement l’un de

pour un centre de recherche comme le nôtre.

des tests qui nous permettent d’avancer. C’est

nos principaux sujets d’étude. Par conséquent

Elle offre une possibilité d’évaluation supplé-

pourquoi l’influence de la forme et de la rugo-

les formes d’arête courantes, allant d’un sim-

mentaire pour une meilleure analyse de l’outil.

sité de l’arête de coupe sur le résultat de l’usi-

ple arrondi d’arête à une forme elliptique plus

Grâce à la visualisation en couleur réelle, l’Infi-

nage font partie des éléments étudiés.

complexe, doivent être mesurées chacune

niteFocus nous permet également de repérer

L’utilisation de la technologie de Variation Fo-

complètement. Au sein de GFE nous effectuons

rapidement et facilement les surfaces revêtues.

cale s’est peu à peu imposée comme une évi-

ces mesures principalement avec le système

dence. La mesure surfacique haute résolution

de mesure optique InfiniteFocus.

a permis à la recherche sur la caractérisation

En outre, les mesures surfaciques permettent

de l’arête de coupe de se développer d’une

d’obtenir des informations sur la rugosité des

manière jusqu’alors inimaginable. La haute ré-

faces de coupe et de dépouille. Grâce à une ré-

solution verticale constitue un avantage consi-

solution latérale à l’échelle sub-micrométrique

dérable, tout comme le fait que la Variation

et une résolution verticale à l’échelle nanomé-

Focale permet d’effectuer des mesures rac-

trique, la Variation Focale est idéale pour défi-

cordables de la géométrie et de la rugosité

nir les paramètres de rugosité indispensables.

d’arêtes de formes variées.

Ainsi il est possible d’analyser l’influence de la

Heinz-Wolfgang Lahmann GFE-l’Association pour l’ingénierie de fabrication et le développement Schmalkalden (Allemagne) Technologie I alicona

61

ACCESSOIRES Alicona offre une gamme d’accessoires qui facilite l’usage et minimise l’influence de l’opérateur. Une sélection d’étalons assure la traçabilité des mesures réalisées.

1 INSERT-GRIP Un outil pour placer les composants à exactement 45 degrés.

Ceci minimise les sources d’erreur et améliore la répétitivité.

Utilisable pour : IF-EdgeMaster, InfiniteFocus,InfiniteFocusSL

2 ADVANCED-INSERT-GRIP

2

Un outil pour mesurer les objets dans des positions obliques variables. Cet outil peut être ajusté à la plupart des échantillons et bloqué dans la position désirée.

Le confort et la répétitivité de la mesure sont augmentés.

Utilisable pour : IF-EdgeMaster, InfiniteFocus,InfiniteFocusSL

1

3 ROTATION-GRIP Mors pour le montage des outils tels que des fraises ou des forets et qui permet d’ajuster l’objet en rotation.

Utilisable pour : IF-EdgeMaster, InfiniteFocus,InfiniteFocusSL

3

4 CLAMPING-SET 4

Un ensemble d’outil de blocage pour fixer les objets dans une certaine position, une solution souple pour fixer des plaques ou des objets ronds.

Utilisable pour : IF-EdgeMaster, InfiniteFocus, InfiniteFocusSL

5 ROUGHNESS-STANDARD 6 5

Standard de rugosité pour les mesures optiques et tactiles certifié par le PTB. Avec cet outil la justesse des mesures optiques de rugosité est assurée. Toutes les méthodes optiques ISO standard sont validées Utilisable pour : Tous les systèmes Alicona

6 CALIBRATION TOOL 7

Standard certifié par le PTB pour vérifier la justesse verticale et horizontale du système InfiniteFocus. Il fournit une marche de 1000 µm pour vérifier la justesse verticale et divers motifs en damier pour vérifier l’étalonnage latéral.

Utilisable pour : Tous les systèmes Alicona

7 VERIFICATION-TOOL Standard certifié par le PTB, avec des formes particulières telles que de fortes pentes, des angles, des sauts et des cylindres. Utilisé pour garantir la justesse des mesures de forme.

Utilisable pour : Tous les systèmes Alicona

62

alicona I Accessoires

CLIENTS DE RÉFÉRENCE SÉLECTIONNÉS

Bass

Ceratizit

EDM

ETH

Fette

FZG

Fraunhofer Vision

Fraunhofer IPA

Heidelberg

Inspire

NFI

NPL

oerlikon

PTB

PTS

SIMTEK

TU Hamburg Harburg

Vollmer

VW

KomatsuSeiki

Vargus

IFAS

Makino

Profin

Atomic

LMT Fette

Rohde & Schwarz

GF AgieCharmilles

GFE

Cassidian

Sutton Tools

Liste des clients ayant contribué à ce numéro du magazine FocusVariation

University of Wisconsin

Clients de référence sélectionnés I alicona

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Aussi rapide et intuitif

mesure d'état de surface peut l'être qu'un système de

Alicona maison mère Alicona Imaging GmbH Teslastraße 8 8074 Grambach/Graz Autriche Tel: +43 316 4000 700 Fax: +43 316 4000 711 info@alicona.com Alicona Allemagne Alicona GmbH Buchenötz 2 83471 Schönau Allemagne Tel: +49 8652 6553901 Fax: +49 8652 6553902 info@alicona.de

Alicona UK Alicona UK Ltd. Lime Tree House 15 Lime Tree Walk Sevenoaks Kent TN13 1YH UK Tel: +44 1732 746262 Fax: +44 1732 465500 sales.uk@alicona.com

Alicona Asie Alicona Korea Pacific Co. Ltd. 104-1606, 16th Floor, Hangangno Byucksan Megatrium 2-8 Hangangno 2-ga Yongsan-gu 140-780 Seoul Corée du Sud Tel: +82 2795 5045 Fax: +82 2795 5044 sales.asia@alicona.com

Allemagne Sud Ouest Daniel Soares Tel: +49 151 1214 3339 daniel.soares@alicona.com

Allemagne Sud Est Matthias Strößner Tel: +49 151 23530254 matthias.stroessner@alicona.com

Allemagne Nord Ingo Böhm Tel: +49 175 2932223 ingo.boehm@alicona.com

IF- 20102011-3

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