ENGINEERING SUCCESS STORIES

Aus der Praxis. Für die Praxis.

Jede Anwendung stellt eigene Anforderungen an Präzision, Dynamik und Bauraum. Gemeinsam mit unseren Kunden entwickeln wir daraus maßgeschneiderte Lösungen – von der ersten Idee über die Auswahl der passenden Präzisionskomponenten bis hin zur serienreifen Umsetzung.

In unserer Rubrik Engineering Success Stories zeigen wir ausgewählte Projekte aus der Praxis und geben Einblicke in Entwicklungsprozesse, technische Herausforderungen und die gemeinsam gefundenen Lösungen.

 

Vom Funktionsmuster zur serienreifen Präzisionslösung

Wie Engineering-Know-how einen frühen Entwicklungsstand in eine zuverlässige, wirtschaftlich fertigbare und hochpräzise Serienlösung überführte.

Ein Hersteller von Laborautomatisierungssystemen entwickelte eine neue Positioniereinheit für hochpräzise Bewegungsaufgaben. Bereits in einer frühen Entwicklungsphase wurde Feinmess Suhl als Spezialist für Präzisions-Gleitgewindetriebe und Positionierungssysteme in das Projekt eingebunden.

Der Kunde verfügte über ein Funktionsmuster, das die grundsätzliche Funktion der Positionierung in 3 Achsen und Ausrichtung der Winkel eines wechselbaren Probenträgers der Größe 5x2 cm nachwies. Für den Serieneinsatz bestanden noch deutliche Herausforderungen hinsichtlich Präzision, Wiederholgenauigkeit, Langzeitstabilität und Fertigbarkeit.

Ausgangssituation

 

Die Analyse des Funktionsmusters zeigte Optimierungspotenzial in mehreren technisch entscheidenden Bereichen:

  • Axialspiel und Positioniergenauigkeit
  • Wiederholgenauigkeit
  • Schwingungsanfälligekeit in der Bewegung
  • Langzeitzuverlässigkeit
  • Fertigungsgerechte Konstruktion (Design for Manufacturing)
  • Montagefreundlichkeit
  • Toleranzmanagement

Bereits kleinste geometrische Abweichungen oder ungünstige Toleranzketten wirkten sich unmittelbar auf die Positioniergenauigkeit und die Gesamtperformance des Systems aus.

 


 

Technische Daten 

  • Gewindedurchmesser 6mm
  • Steigung 1mm
  • Fertigungsverfahren Positioniergewinde geschliffen
  • End-Axialspiel: spielfrei vorgespannt, definiertes kleines Laufdrehmoment
  • Projektlaufzeit 1 Jahr, danach Folgeprojekte für weitere Komponenten
  • Lebensdauer bis 30 Mio Bewegungen
  • Stückzahlen ca. 200/anno
  • Anwendungsbeschreibung Positionierung eines kleinen Probenträgers in X Y Z

 


Unser Engineering-Beitrag

Im Fokus stand dabei nicht nur der Präzisions-Gleitgewindetrieb als Schlüsselkomponente, sondern das Zusammenspiel aller relevanten Einflussgrößen:

  • Analyse des bestehenden Entwicklungsstands
  • Optimierung des Präzisionsgewindetriebs
  • Design for Manufacturing (DfM)
  • Optimierung von Axialspiel und Vorspannung von Gewindetrieb und Führung sowie der Toleranzkette
  • Verbesserung der Steifigkeit der Führungen und der ganzen Positioniereinheit
  • Auswahl geeigneter Werkstoffpaarungen und Beschichtungen vor allem im Probenhandlingbereich
  • Fertigungsoptimierung
  • Entwicklung eines montagegerechten Konzepts inkl. Berücksichtigung des Service
  • Herstellung und Erprobung von Entwicklungsmustern
  • Messtechnische Validierung
  • Überführung in die Serienfertigung

Jede Optimierungsmaßnahme wurde anhand realer Messdaten überprüft und iterativ weiterentwickelt, bis sämtliche Anforderungen an Präzision, Wiederholgenauigkeit und Lebensdauer erfüllt waren.


Projektergebnis

 

Kennzahl

Ergebnis

Positioniergenauigkeit

deutlich verbessert, Spec eingehalten bis <1µm

Serienfähigkeit

erreicht

Wiederholgenauigkeit

um Faktor 100 verbessert

Langzeitstabilität

Erhöht; spezifizierte Lebensdauer nachgewiesen

Montage

vereinfacht

Fertigungsgerechtigkeit

optimiert

Engineering

vom Funktionsmuster bis zur Serienlösung

 

Bild aus dem Kunden-CAD, links ist die vorherige Lösung, rechts ein Zwischenstand von Finemess Suhl


*Freigegebene Produktbilder

Mehrwert für den Kunden

Der Kunde hat von unserem Engineering-Know-how im Bereich hochpräziser Positionierung und feinmechanischer Präzisionsfertigung profitiert und erhielt er alle entscheidenden Leistungen aus einer Hand:

  • Engineering
  • Design for Manufacturing
  • Präzisionsfertigung
  • Prototypenbau
  • Validierung
  • Montage
  • Serienfertigung inkl. Prüfstände

Das Ergebnis ist eine wirtschaftlich produzierbare und langfristig zuverlässige Positionierlösung für den Einsatz in der Laborautomatisierung.


„Der größte Mehrwert im Engineering entsteht nicht zwangsläufig durch eine neue Idee – sondern dadurch, eine gute Idee präzise, wirtschaftlich und zuverlässig in die Serienfertigung zu überführen.“

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