Un nuovo standard di misura per micro-ingranaggi

Il Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ha sviluppato un nuovo standard interno di misura per micro-ingranaggi a evolvente per la ricerca e l’industria. In questo lavoro, viene presentato il confronto tra la calibrazione tattile eseguita utilizzando una macchina di misura a micro-coordinate (µCMM) e i risultati di misura ottenuti mediante tomografia computerizzata (CT), CMM ottici e profilometro (GMI). Le deviazioni di profilo e di elica forniscono la base per questa analisi. La TC e i metodi ottici consentono di ottenere una ricostruzione tridimensionale del componente; questa può essere utile per valutazioni della geometria e il reverse engineering. Tuttavia, gli studi sulla tracciabilità e le incertezze di misura sono ancora in corso. Nello studio vengono confrontati i risultati delle misure effettuate sulla base di uno standard appositamente sviluppato dal PTB per micro-ingranaggi con misure su campioni di riferimento tradizionali.

Il metodo tedesco

I micro-ingranaggi sono largamente utilizzati nell’industria in quanto componenti essenziali di riduttori di precisione in ambito ingegneristico medico e robotico. In questi settori la miniaturizzazione e uno degli obiettivi principali che permetterebbe di ridurre i costi del materiale gli ingombri nonché aumentare l’efficienza. Tuttavia, il controllo di ingranaggi molto piccoli e particolarmente difficoltoso in quanto richiede elevate precisioni. Inoltre, gli spazi di lavoro sono molto contenuti gli strumenti di misura devono essere miniaturizzati [12].

La tecnologia di misura utilizzata in questo ambito sta cominciando a stabilire delle rutine sebbene veri e propri standard siano rari. Per un controllo efficace di micro-ingranaggi, infatti, si richiedono metodi dedicati. Per questo l’istituto PTB, ovvero l’istituto metrologico tedesco, ha sviluppato uno approccio specifico.

Gli standard di misura sono strumenti user friendly che permettono l’adeguata selezione delle tecnologie di misura [2]. Di questi ne beneficia, ad esempio, l’industria. Misure su pezzi calibrati permettono di correggere gli errori sistematici e di valutare l’incertezza della macchina.

Il confronto tra misure è molto utile per valutare le performance dei laboratori, individuare problemi, confermare problematiche ed in generale valutare le performance di un metodo (si veda ISO 17043).

Nello studio viene presentato lo standard sviluppato da PTB. Nell’analisi vengono utilizzati 7 metodi di misura i cui risultati sono poi confrontati tra loro.

 

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