ZEISS O-SELECT:可實現(xiàn)完美精度測量
位于德國Lochgau的Beichler + Grünenwald,所有東西都圍繞塑料PTFE運轉(zhuǎn)。該公司的工件具有令人驚訝的性能,但實現(xiàn)這些性質(zhì)需要相當多的制造技術(shù)以及精確、快速且簡單的質(zhì)量檢測。因此該公司信賴ZEISS O-SELECT數(shù)字測量儀。
每個中等規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中最重要且精心維護的空間:展示室。公司在這里自豪地展示其產(chǎn)品,希望其能力讓來訪者留下深刻印象,并因此產(chǎn)生收入。位于德國西南部Lochgau的Beichler + Grünenwald也不例外。但任何進入這家公司展示室的人一開始都會目瞪口呆。你能看到塑料在這里加工,加工過程很透明。那些片狀物和圓圈顯然是墊片和墊圈。但其它東西看起來像是來自未來的實驗室:你會發(fā)現(xiàn)一些類似放大的噴淋頭或某種鯊魚頜骨的奇特設(shè)計,它們用于各種不同的行業(yè)。
幸運的職業(yè)選擇
Markus Woelky接受了塑料制造的專業(yè)培訓(xùn)。從學(xué)校畢業(yè)后決定職業(yè)方向時,Woelky對自己說:“毫無疑問是塑料行業(yè)。”他在Beichler + Grünenwald接受培訓(xùn)并一路干到管理崗位,2005年成為首席執(zhí)行官,2006年成為經(jīng)營合伙人。回望過去,Woelky很明顯做了正確的職業(yè)選擇。塑料仍然大有用途,因為現(xiàn)代文明離開塑料幾乎無法想象。一種特殊的塑料PTFE(聚四氟乙烯)在他的生命中起到了決定性作用。PTFE于1938年由杜邦公司開發(fā),以其品牌名字特氟隆而廣為人知,用作不粘煎鍋的涂層。即使在今天的新行業(yè)(包括汽車行業(yè)和牙科行業(yè))中,這種塑料的優(yōu)異性能也仍在發(fā)揮用武之地。Beichler + Grünenwald的兩位創(chuàng)始人從一開始就洞悉這種高性能塑料,而他們的決定為自己帶來了好處。該公司從1977年的一家小作坊成長為一家擁有100名員工的工廠。
天然蓮花效應(yīng)
當你把一個PTFE組件拿到手上時,會立即發(fā)現(xiàn)這種塑料的幾個特性。它超乎預(yù)期地重,手感極為光滑,符合你對特氟隆的預(yù)期。PTFE天然蓮花效應(yīng)的秘密在于它的分子極長且薄。這是聚合物化學(xué)中最長的分子,可阻止粘附,且無法用高腐蝕性酸溶解。這種塑料的適用溫度范圍是-200° C到280° C,不受極端條件的影響。
“但PTFE也是一種復(fù)雜的材料,” Markus Woelky補充說。例如:溫度處于19° C到20° C(即室溫)時,它會發(fā)生分子位移,導(dǎo)致體積變化。在這個溫度下,PTFE會突然膨脹大約1%。例如:一個直徑100毫米的密封件會突然變成直徑101毫米。人手的溫度足以超過這個溫度。這種變化在大部分應(yīng)用中是可接受的,但對于不熟悉這種特殊屬性的客戶,則需要進行解釋。Beichler + Grunenwald的所有質(zhì)量控制測量都在23° C的溫度進行。如果客戶在寒冷的冬天從室外拿進來一個部件,并立即放到測量機上,那就會有明顯的誤差。通常會快速找到原因(即PTFE特殊的熱膨脹性質(zhì)),但這需要Beichler + Grünenwald在進行質(zhì)量控制時切實排除缺陷“如果客戶的測量比我們更好,那我們就需要解釋這些問題了,”Woelky說。
通過數(shù)字測量儀達到完美精度
毫無疑問,質(zhì)量控制團隊只有使用最優(yōu)秀、最可靠的測量系統(tǒng)。這些測量系統(tǒng)放置在歷史悠久的曾是鐵釘工廠的磚砌建筑中,原來的工廠建立于19世紀,1974年倒閉。進入里面后看到的第一個設(shè)備就是一臺ZEISS DuraMax,它正默默地測量一個工件。
它的旁邊是一臺白色的機器,也帶著熟悉的藍色標識:就是Markus Woelky感到無比自豪的ZEISS O-SELECT。擁有強大的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字測量儀,能在幾秒中之內(nèi)捕捉工件的圖像并測量這些工件。
于冰箱中收縮
Batinic進行了一項小實驗,展示ZEISS O-SELECT的能力以及PTFE為何如此復(fù)雜的原因。他將剛剛檢查的工件放入冰箱中幾分鐘,并再次測量。由于某些區(qū)域中塑料的溫度低于19° C,因此結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。通常測量為117毫米的部件現(xiàn)在在幾分鐘之內(nèi)收縮了0.5毫米。蔡司軟件將錯誤顯示在報告列表中,并使用不同的顏色標記進行警告,表示超過公差。Beichler + Grunenwald的這種巨大進步是通過ZEISS O-SELECT實現(xiàn)的,而且該系統(tǒng)具有令人咋舌的精度,操作直觀且能進行超快的測量。“我能夠像以前用游標卡尺一樣測量這個部件,而且獲得相同的結(jié)果,”Daniel Batinic說。“但那要花20分鐘,而且我可能犯錯。”過去生產(chǎn)部門只給質(zhì)量控制部門送幾件產(chǎn)品進行隨機抽樣檢查,但現(xiàn)在他們檢查的部件要多得多。“隨著我們的測量頻率增加,同時提高了整體質(zhì)量水平,”Batinic補充到。
天然的合作伙伴
在Markus Woelky在Beichler + Grünenwald工作期間,已經(jīng)試過了來自不同制造商的多種測量機。“但沒有公司能夠像蔡司這樣容易合作,”他說。“蔡司并不只為銷售產(chǎn)品,而是真正的合作伙伴。如果機器發(fā)生故障,客戶服務(wù)人員會很快到達現(xiàn)場,并提供替代系統(tǒng),以防萬一。你甚至可以借ZEISS O-SELECT產(chǎn)品來試用。”
Woelky最想要的另一款ZEISS IMT的產(chǎn)品是全新的ZEISS O-SELECT,它配備專用照明,防止光線在塑料上反射。它還有一個可移動平臺,能測量較大工件或同時能一次測量多個工件。但盡管這樣,也沒有足夠的空間容納來自Beichler + Grünenwald生產(chǎn)設(shè)施的所有工件。Lochgau生產(chǎn)過的最大PTFE部件是為一家發(fā)電廠所制造的密封圈,直徑達十米。
Beichler + Grünenwald
該公司位于德國南部的Lochgau,主要開發(fā)和生產(chǎn)采用PTFE材料(聚四氟乙烯)的創(chuàng)新半成品、沖壓產(chǎn)品、涂層和特殊形狀,通常是小批量甚至單個產(chǎn)品生產(chǎn)。這些工件用于多個不同行業(yè)以及多種應(yīng)用,如高電壓工程中的絕緣體,微型芯片生產(chǎn)中的半導(dǎo)體晶圓基材,以及飲料行業(yè)中的泵涂層。在擠壓機中擠壓PTFE片材,成型管道和連桿等半成品。PTFE粉末放入橡膠模具中,自由成型,然后在高壓箱中使用1000巴壓力壓制成型。1000巴相當于海洋表面下方十公里處的水壓。然后在烘箱中對其加熱,形成長鏈分子,并賦予塑料獨特的屬性。使用鉆孔、車床加工和銑削等常規(guī)加工技術(shù)使工件獲得其最終形狀。