Kalibrieren mit der Königsklasse

In der Liga der außergewöhnlichen DKD-Kalibrierlabore Deutschlands spielt die Robert Bosch GmbH bereits seit über 25 Jahren mit. Das Zentrale Kalibrierlabor am Hauptsitz des Unternehmens in Gerlingen-Schillerhöhe ist mittlerweile zu einer Institution mit internationalem Ruf avanciert. Entsprechend orientiert sich die Geräteausstattung an höchsten Qualitätsansprüchen. Sie umfasst unter anderem die 3D-Koordinatenmessgeräte Leitz Infinity 12.10.7 und Leitz PMM-C Ultra 12.10.7.

Das Zentrale Kalibrierlabor von Robert Bosch steht als Synonym für höchste Präzision und Kompetenz in Sachen Messtechnik. Stoßen andere mit der Genauigkeit ihrer Messtechnik an Grenzen, ist für das zentrale Kalibrierlabor noch lange nicht Schluss: „Beim Messen hochkomplexer Teile werden wir angerufen“, sagt DKD-Laborleiter Rogér Ernst. „Ebenso wenn es darum geht, Neuentwicklungen in der Bosch-Gruppe zu messen. Sollten einmal Zweifelsfälle auftreten, führen wir Schiedsmessungen durch.“ Außerdem erfolgt die Bosch-weite Standardisierung und Richtlinienerstellung für die Messtechnik mit Unterstützung durch die Labor-Mitarbeiter. Gemeinsam mit Messgeräte-Herstellern widmet sich das Team zudem der Weiterentwicklung von Messtechnik.

Kalibrieren mit Brief und Siegel

Eine weitere Dienstleistung des Vorzeige-Labors auf der Schillerhöhe: die Mess- und Prüfmittelüberwachung. Die Leitz Infinity im Labor wurde vom DKD (Deutscher Kalibrierdienst) für die Kalibrierung von Kugelplatten akkreditiert. Mithilfe der Kugelplatten prüfen Anwender Längenmessunsicherheit, Antastunsicherheit und Orthogonalität der Messachsen ihrer Koordinatenmessgeräte. Das Kalibrieren von Gewinde- und Verzahnungslehren oder Prüfzylindern meistern die Messtechniker mit der Leitz Infinity und der Leitz PMM-C Ultra. Neben den weltweit angesiedelten Fertigungs- und Forschungsstandorten der Bosch-Gruppe zählen inzwischen auch Dritte zum Kundenkreis des Zentralen Kalibrierlabors. So bietet das Labor seine Kalibrierdienstleistungen auch unter www.BOSCH-Kalibrierdienst.de.

Beste Voraussetzungen

Schon das Leistungsangebot des Zentralen Kalibrierlabors von Bosch lässt aufhorchen. Ein Rundgang durch das Labor beeindruckt nicht minder. Mit 300 Quadratmetern bietet das Labor genügend Platz für verschiedenste Geräte zur Form-, Lage- und Oberflächenmessung. Die Geräteausstattung orientiert sich an den hohen Qualitätsanforderungen, für die der Name Bosch steht. Die Temperatur im Labor ist ebenfalls ideal: konstante 20°C, Temperaturschwankungen höchstens um 0,1 °C. Das Labor liegt bis zu halber Höhe in der Erde, um es vor Umwelteinflüssen abzuschirmen. In der näheren Umgebung befinden sich keine Fertigungseinrichtungen, die Erschütterungen verursachen könnten. 

0,33 Mikrometer Messunsicherheit

Die Leitz Infinity besticht mit einer Messunsicherheit von 0,33 µm + 0,94 • 10-6 • L für die Kalibrierung von Kugelplatten und einem ausgeklügelten Konzept, das die geringe Messunsicherheit unterstützt, z.B. durch Maßstäbe mit einer Auflösung von 4 Nanometern oder einer aktiven pneumatischen Dämpfung. Absolutes Fingerspitzengefühl und langjährige Erfahrung mit Koordinatenmessgeräten sind notwendig, um das volle Potenzial der Leitz Infinity ausschöpfen zu können. 

Die Anstrengungen werden belohnt mit geringsten Messunsicherheiten bei den Messaufgaben. Zu jedem einzelnen gemessenen Kalibriermerkmal kann die speziell dazu ermittelte Messunsicherheit im Protokoll aufgeführt werden. Dazu setzt das Zentrale Kalibrierlabor die Methode „Virtuelles KMG“ ein, bei der die Simulationen zur Messunsicherheitsberechnung unter der Messsoftware QUINDOS laufen. Mit dem „Virtuellen KMG“ konnte bei der Kalibrierung von Einstellstücken die vom DKD akkreditierte Messunsicherheit im Einzelfall sogar deutlich unterboten werden. „Mit der Leitz PMM, die zuvor für diese Messaufgaben genutzt wurde, war dies nur mit hohem Aufwand möglich“, sagt Klaus Zürn, stellvertretender Leiter des Zentralen DKD-Kalibrierlabors bei Bosch.

Der Kreis schließt sich

Die Kalibrierung der Kugelplatten nimmt aufgrund der hohen Genauigkeitsanforderungen mehrere Stunden in Anspruch. Ganz zu Beginn wird im Zuge der Rückführung auf nationale Normale die Brücke zur PTB (Physikalisch Technische Bundesanstalt) geschlagen, der höchsten Instanz Deutschlands in der Messtechnik. Dazu wird ein spezieller Prüfkörper mit der Leitz Infinity gemessen und in Bezug zu dem nationalen Normal für Länge bei der PTB gesetzt. So lässt sich nach dem kompletten Messablauf die Längenmessabweichung der Leitz Infinity bestimmen. 

Nun legen die Messtechniker die Kugelplatte auf und messen sie in verschiedenen Stellungen. Temperaturmessungen vor, während und nach der Messungen an der Kugelplatte sind Voraussetzung für die Genauigkeit der Ergebnisse und fließen ebenfalls in die Berechnung der Längenmessabweichung mit ein. Inklusive detailliertem Kalibrierprotokoll erhält letztlich der Auftraggeber die Kugelplatte und kann damit sein Messgerät überprüfen. Er profitiert von einer genauen, an internationale Längenstandards angeschlossene Aussage über die geometrische Abweichung seines Koordinatenmessgerätes. 

Teilespektrum fordert flexible Messtechnik

Ein weiteres leistungsstarkes Messgerät im zentralen Labor ist die Leitz PMM-C mit einer Messunsicherheit von 0,4 µm + 10-6 • L. Sowohl die Leitz PMM-C Ultra als auch die Leitz Infinity müssen ein breites Teile- und Merkmalsspektrum bewältigen. Denn Bosch ist in den unterschiedlichsten Branchen aktiv. Die Automobilindustrie setzt auf die Innovationen des Unternehmens. Gebäudetechnik, Haushaltsgeräte, Elektrowerkzeuge, Verpackungslösungen werden unter dem berühmten roten Label vermarktet. Für das Zentrale Kalibrierlabor bedeutet das, flexible und genaue Messtechnik zur Verfügung zu stellen. Neben dem Messen von Komponenten – etwa Zahnräder oder Teile von Einspritzpumpen – kommt das Messen von Meisterteilen hinzu. Toleranzen in einer Größenordnung von 2 Mikrometern stehen beispielsweise beim Messen von Verzahnungen für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche auf der Tagesordnung. 

Freie Wahl mit QUINDOS

Beide Leitz Koordinatenmessgeräte sind daher mit zahlreichen Optionen der Messsoftware QUINDOS ausgestattet. Zum Beispiel Optionen für die Kurvenmessung, Statistik, Teilemessung auf Palette, das Messen von Verzahnungen, unbekannten Zahnrädern, bogenverzahnten Kegelrädern, Gewinden, Nockenwellen usw. „Die Flexibilität und die Möglichkeit, hochkomplexe Teile zu messen, steht für uns im Vordergrund“, sagt Rogér Ernst. „Für jedes Teil, das wir von unseren internen und externen Kunden erhalten, schreiben wir auf Grundlage von Zeichnungen und vorgegebenen Merkmalen ein Messprogramm. Bei Bedarf optimieren wir die Messstrategie, um fähige Messprozesse auch für die Serienanwendungen sicher zu stellen. Die Produktvielfalt und die Präzisionsanforderungen sind also enorm. Darum brauchen wir verlässliche und präzise Messtechnik.“ Mit Leitz Spitzentechnologie liegt Bosch richtig.