µ-genaues Drehen

Ultra-Präzisionsteile für SwissFEL Röntgenlaser gefertigt mit Hembrug Drehtechnologie: Zum µ-genauen Diamantdrehen von hochpräzisen OFC-Kupfer Segmenten, die in einen 700 Meter langen Freie-Elektronen-Röntgenlaser zum Einsatz kommen, setzt Oerlikon Mechatronics auf eine Mikroturn® 100 Drehmaschine von Hembrug Machine Tools, in Österreich durch die Schirnhofer Werkzeugmaschinen und Werkzeuge GmbH vertreten.

Die OFC Kupfer-Segmente für den SwissFEL Röntgenlaser müssen bis zu ein Mikrometer genau gefertigt werden.

Die OFC Kupfer-Segmente für den SwissFEL Röntgenlaser müssen bis zu ein Mikrometer genau gefertigt werden.

SwissFEL Röntgenlaser

Der SwissFEL ist ein 700 Meter langer Freie-Elektronen-Röntgenlaser. Er wird extrem kurze und intensive Blitze aus Röntgenlicht in Laserqualität erzeugen – die Blitze werden 20 bis 60 Femtosekunden (1 Femtosekunde = 0,000.000.000.000.001 Sekunden) lang sein. Diese Eigenschaften werden neuartige Einblicke in das Innere von Materialien, die mit den Röntgenblitzen durchleuchtet werden, erlauben.
www.psi.ch

Forscher des Paul Scherrer Instituts (PSI) haben eine neue Beschleuniger-Technologie entwickelt, die kompakter und energieeffizienter ist als bisherige Systeme. Größte Herausforderung liegt bei der Großserienproduktion der dabei nötigen Kupfer Segmente. Diese OFC (Oxygen Free Copper) Kupfer-Segmente müssen bis zu ein Mikrometer genau gefertigt werden. PSI setzte bei der Entwicklung des gesamten Herstellungsprozesses eine Hembrug Mikroturn® 100-Hochpräzisions-Drehmaschine ein.

Der Fertigungsprozess für den Bau des 700 m langen SwissFEL Röntgenlasers wird von Oerlikon Mechatronics übernommen, die die hochpräzisen Teile ebenfalls mit einer Mikroturn® 100 fertigen. Für diese Anwendung ist die Hoch-Präzisionsdrehmaschine mit zusätzlichen Einrichtungen zur Schwingungsdämpfung und eine spezielle hydrostatische Torquemotorspindel mit verbesserter Rundlaufgenauigkeit ausgerüstet. Die Produktion wird Mitte 2013 starten und bis 2016 laufen. Oerlikon wird letztlich 11.752 Segmente produzieren.

Die Mikroturn® 100 gewährleistet durch eine hervorragende statische und dynamische Steifigkeit und thermische Stabilität, Genauigkeiten in gehärtetem Stahl bis 68 Hrc im µ-Bereich.

Die Mikroturn® 100 gewährleistet durch eine hervorragende statische und dynamische Steifigkeit und thermische Stabilität, Genauigkeiten in gehärtetem Stahl bis 68 Hrc im µ-Bereich.

Ultrapräzision beginnt an der Basis

Die Mikroturn® 100 kann, durch eine hervorragende statische und dynamische Steifigkeit und thermische Stabilität, Genauigkeiten in gehärtetem Stahl bis 68 Hrc im µ-Bereich gewährleisten. Die Konstruktion ist aufgrund der Verwendung einer vollhydrostatischen und verschleißfreien Hauptspindel sowie eines sehr stabilen Maschinebetts aus natürlichem Granit, einzigartig. Naturgranit ist völlig stressfrei, hat sehr gute Dämpfungseigenschaften, ist korrosionsfrei und hat einen ausgesprochen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten.

Die Hauptspindellager und Führungsschlitten sind die wichtigsten Maschinenelemente in einer Drehmaschine, bestimmend für die Genauigkeiten der Werkstücke und die Lebensdauer der Maschine. Diese hydrostatischen Komponenten in der Mikroturn Maschinenserie bieten eine ausgezeichnete Rundlaufgenauigkeit, hervorragende Dämpfungseigenschaften, hohe Steifigkeit und gute thermische Stabilität.

Quantensprung in der ultrapräzisen Fertigung

„Mit diesem Auftrag gelingt Oerlikon Mechatronics nicht nur ein Quantensprung in der ultrapräzisen Fertigung von Komponenten, sondern auch die Positionierung als kompetenter Partner von Forschungsinstituten“, erklärt Christoph Bischof, CEO Oerlikon Mechatronics.

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