Hoe verspaan én meet je een Ra-waarde van 0,54 nanometer?

Nobby Assmann heeft voor de tweede keer de Zeiss #Measuringhero Award gewonnen, dit keer in de categorie het meten van het gladste oppervlak. Minstens zo interessant is de manier waarop hij tot extreem goede Ra- en Rz-waarden is gekomen. De Ra-waarde waarmee hij op de eerste plek eindigde, bedraagt namelijk  0,54 nanometer. Om het gereedschapstalen product zo glad te krijgen, heeft hij wel een aantal bewerkingsstappen moeten uitvoeren.

Nobby Assmann van Assmann Verspaningstechniek rekent al vele jaren op de meettechnologie van Zeiss om de precisie componenten die hij maakt, te meten. Eerder heeft hij al eens de #Measuringhero Award gewonnen in de categorie het kleinste meetobject. Dit keer dus in de categorie het gladste oppervlak, een categorie die hem op het lijf geschreven is, zegt de precisie verspaner.

#Measuringhero Zeiss bewerkt gereedschapstaal in 7 stappen tot Ra 540 picometer en Rz 3,1 nanometer

Bekijk hier de video van de verschillende bewerkingstappen.

Speciaal polijstproces als laatste stap

Het betreft hier een product van gereedschapstaal (gehard tot 52 HRc) dat hij in de eigen werkplaats van Assmann Verspaningstechniek heeft bewerkt. Allereerst is het onderdeel gedraadvonkt, daarna volgde vlakslijpen, in twee stappen leppen, vervolgens twee stappen polijsten en als laatste bewerkingsstap CMP. Dit is een speciaal polijstproces met nanodeeltjes tussen de 10 en 100 nanometer groot en een vloeistof die tijdens het polijsten het oppervlak activeert. Was het al een uitdaging om het oppervlak zo glad te krijgen, een nog grotere uitdaging was het om Ra- en Rz-waarde aan te tonen.

Meting gedaan op speciale laser scanning microscoop

Nobby Assmann: “Het punt was dat ik het zelf niet kon meten. Daarvoor ben ik naar het Zeiss Quality Excellence Center in Breda geweest. Daar heeft een medewerker mij geholpen door het met de ZEISS LSM 900 te meten en rapporteren. Gelukkig was het genoeg voor de eerste plaats!” Dergelijke waarden meten met een taster heeft weinig zin, dat kan niet. De ZEISS LSM 900 is een confocale laser scanning microscoop voor geavanceerde beeldvorming en oppervlakte-topografie van 3D-microstructuren. De meetmachine maakt nauwkeurige, driedimensionale beelden en analyses van nano-materialen, metalen, polymeren en halfgeleiders mogelijk. Met deze microscoop kunnen standaard meettechnieken worden uitgevoerd en tegelijkertijd de topografie worden bepaald. Het onderdeel van Assmann bleek uiteindelijk een Ra-waarde te halen van 540 picometer (0,54 nanometer) en een Rz-waarde van 3,1 nanometer. Voldoende om de tweede award in de wacht te slepen.

Overigens is Nobby Assmann eind vorig jaar de eerste klant geweest in de nieuwe Nederlandse Zeiss Metrology webshop. Het metrologiebedrijf biedt hier niet alleen styli en andere accessoires voor de meetmachines aan, maar ook trainingen.