Mikrometer v steklenem vlaknu

Jedrska proizvodnja naročil proizvaja izjemno natančne velike serije

5814
Brezhibno "pretakanje" elektromagnetnih svetlobnih valov potrebuje med drugim visokokakovostne optične vlaknaste konektorje, ki jih podjetje Kern proizvaja z najvišjo natančnostjo. Slika: Kern

Hitrostne prenose podatkov v omrežjih z visoko hitrostjo so pod vplivom številnih dejavnikov – eden najpomembnejših je kakovost uporabljenih povezovalnikov. Zlasti v optičnih omrežjih imajo vstavni ohišja osrednjo vlogo pri hitrosti in kakovosti signala. Bolj natančno kot so ti sestavni deli izdelani, manj izgub in bolj stabilno se prenašajo elektromagnetni svetlobni valovi. Kern Microtechnik pri naročniški proizvodnji izvaja najvišje standarde natančnosti – s tolerancami do 2 µm in proizvodnimi količinami več tisoč enot.

Vtične povezave so pogosto "ozka grla" pri prenosnih procesih. To velja tako za visokotlačne aplikacije tekočin kot tudi za podatke, ki se prenašajo v obliki elektromagnetnih svetlobnih valov preko optičnih vlaken. Že minimalne nepravilnosti v položaju, kotu ali paralelnosti ovirajo hitrost prenosa. Da bi to preprečili, je treba vstavne ohišja uporabljenih konektorjev, ki so predvsem iz nerjavnega jekla, medenine ali Arcap, izdelati brezkompromisno natančno.

Naročniška proizvodnja podjetja Kern Microtechnik izdeluje ohišja vložkov steklenih vlaken – kot so testni kosi, prikazani na sliki – zanesljivo z natančnostjo ≤ 2 µm v položaju in poziciji. To je mogoče ne le kot posamezni kos ali majhna serija, temveč tudi popolnoma avtomatizirano v serijah z deset tisoč kosi na leto. Slika: Kern

Izdelava po naročilu podjetja Kern Microtechnik GmbH v Murnau je skozi leta skupaj z zahtevnimi strankami pridobila visoko usposobljenost. Mnoge podjetja iz obdelave podatkov, analitike, merilne tehnike ter kemične in farmacevtske industrije to cenijo. Alexander Stauder, vodja proizvodnje Kern-ovih naročil, pojasnjuje: „Naša največja izziv je predvsem v tem, da optimalno zadostimo zahtevam vsake posamezne stranke. Da bi to lahko zagotovili, smo običajno že med razvojem prvih prototipov vključeni v proces.“

Natančna obdelava prihrani stroške preverjanja.

Na ta način lahko po besedah Stauderja že od začetka usmerimo zahteve in resničnost v prave tirnice. To pomeni: odvisno od potreb se skupaj pretehtajo kakovostni in stroškovni kriteriji, da na koncu dosežemo optimalen rezultat. Kot primer visoke kakovosti izpostavi izkušeni inženir ohišja vložkov za optične konektorje različnih strank, ki delujejo v mnogih različnih segmentih – od razširjene zabavne tehnologije do obrambnega sektorja.

Zaradi strogih NDA- oziroma zaupnostnih dogovorov, ki so za Kern vedno na prvem mestu, ni mogoče podati natančnih informacij o strankah in uporabi izdelkov.

Kern Microtechnik izdeluje vstavne ohišja za optične vlakne, ki so predvsem iz nerjavnega jekla, medenine ali Arcap, brezkompromisno natančno. Tukaj Alexander Stauder, vodja delavnice Kernove naročniške proizvodnje, razlaga svojemu zaposlenemu, na kaj je pri tem treba biti pozoren. Slika: Kern

Samo toliko lahko rečem: Priključki morajo biti zasnovani zelo robustno, da lahko tudi v težkih pogojih – kot so na primer nepredvidljivi vplivi narave – zanesljivo prenašajo največje količine podatkov. To pomeni, da imajo že majhne premike nasprotnih lukenj priključka, ki znašajo le nekaj µm, ogromne negativne posledice. „Da bi to preprečili, večina proizvajalcev vrhunskih izdelkov pogosto preverja usklajenost lukenj med montažo priključkov v obliki sto odstotnega vizualnega pregleda,“ pojasnjuje Alexander Stauder.

„Toda po intenzivnem razvojnem delu in zahvaljujoč našemu visokokakovostnemu obdelovalnemu centru Kern Micro HD, ki ga uporabljamo za proizvodnjo, ta dragi dodaten strošek za naše stranke spada v preteklost.“

Popolnoma avtomatizirana serijska proizvodnja – µm-natančno

Murnauerjeva pogodba za proizvodnjo uspešno izdeluje ohišja vložkov optičnih vlaken z zanesljivostjo in natančnostjo ≤ 2 µm v položaju in orientaciji, in to ne le kot posamezni del ali majhna serija, temveč popolnoma avtomatizirano v serijah z deset tisoč kosi na leto. "Pri čemer ta številka z naše strani nikakor ne predstavlja zgornje meje," poudarja vodja tovarne Stauder.

Petosna obdelovalna enota Kern Micro HD. Slika: Kern

Trenutno za proizvodnjo ohišij vložkov jedrska pogodbeno proizvodnja uporablja visoko zmogljivo petosno središče Kern Micro HD. Celoten proizvodni postopek poteka popolnoma avtomatizirano. Poenostavljeno to pomeni: Operater na začetku naročila – odvisno od potreb – napolni postajo za orodje in delovni kos. Nato pokliče ustrezen program in ga zažene. Potem se brez dodatnega posredovanja v stroj postavi vnaprej pripravljena surovina preko izbrane avtomatizacijske rešitve (notranje ali zunanje), tam se popolnoma obdeluje in na koncu se na enak način ponovno vzame in odloži kot končni izdelek. Tako se takoj prevzame naslednja surovina – in tako naprej.

Kakovost obdelovalnega centra dela razliko

Odločilna za izjemno visoko, ponovljivo natančnost, ki jo dosega naročniška proizvodnja podjetja Kern Microtechnik pri svojih obdelovancih, so uporabljeni petosni obdelovalni centri Kern Micro HD. Slika: Kern

Kar je tukaj v nekaj besedah preprosto opisano, v praksi predstavlja izjemno kompleksen postopek, ki temelji predvsem na kakovosti uporabljenega obdelovalnega centra. V njem letijo najfinejši chipi, in potrebno je le enkrat preusmeriti. To je pomembno, ker morajo biti zahteve po tolerancah pozicije, kota in premera odločilnih lukenj sto odstotno zanesljive v enomikronskem območju. Ne glede na to, kateri material se obdeluje.

Za Alexandra Staudra in njegovo proizvodno ekipo to ne predstavlja nobenega problema. Po njihovih besedah se pri serijski proizvodnji z natančnostjo do 2 µm v vseh omenjenih tolerancah počutijo povsem udobno: „Končni deli so običajno še natančnejši. Največji izziv je predvsem ponovljivost. In tukaj raje ostajamo konservativni in na varni strani s svojimi podatki. S ponosom lahko trdimo, da smo dobavitelj z najboljšimi možnimi rezultati.“

Najvišja natančnost z mikrorazporeditveno tehnologijo

Odločilnega pomena za izjemno visoko, ponovljivo natančnost uporabljenih petosnih obdelovalnih centrov Kern Micro HD so številni tehnični poudarki. Eden od njih so velikodimenzionalni in temperirani linearni motorji, ki delujejo brez mehanskih prenosnih elementov, ki bi se lahko obrabili. Poleg tega imajo stroji edinstveno hidrostatično mikrorazporeditev tehnologije, ki jo je razvila in patentirala podjetje Kern. Majhna debelina razporeditve, manjša od 10 µm v vseh linearnih oseh, po besedah Sebastiana Guggenmosa, tehničnega direktorja podjetja Kern Microtechnik GmbH, zagotavlja maksimalno togost in najboljše lastnosti dušenja sistema.

Alexander Stauder, vodja tovarne Kern-Auftragsfertigung, se tudi pri množični proizvodnji s tolerancami do 2 µm v vseh omenjenih položajnih tolerancah počuti povsem udobno: „Naše komponente običajno proizvajamo še natančneje in reproducibilno.“ Slika: Kern

Poleg tega tehnični direktor Guggenmos izpostavlja aktivno temperirane aluminijaste osi in hidrostatične medije ter dodaja: „Zahvaljujoč vsem tem tehničnim lastnostim lahko zagotovimo maksimalno stabilnost in dosledno popolno kakovost delov v serijski proizvodnji. To velja tudi pri manj idealnih okolijskih pogojih, kot jih trenutno imamo v Murnau.“ S tem so predvsem mišljeni vlaki, ki vozijo po bližnjih tirih in povzročajo lahke tresljaje v tovarni. Vodja tovarne Stauder ostaja neobremenjen: „Druge naprave bi imele pri zahtevanih natančnostih težave. Naše ne.“

Rastoče povpraševanje iz analitike in merilne tehnike

Za stranke jedrne pogodbeno proizvodnje z izjemno visokimi zahtevami so dosegljivi rezultati izjemno koristni. S tem lahko namreč zanesljivo zagotavljajo najvišje hitrosti prenosa podatkov svojim strankam. Poleg tega se pri montaži morebitni dodatni delovni koraki – kot sta usklajevanje ali vstavitev leč – znatno poenostavijo. In ker so prednosti visoko natančne serijske proizvodnje zanimive tudi za druge panoge, to pozitivno vpliva na splošni obseg naročil v Murnau. Po besedah Alexandra Stauderja se povpraševanje podjetij iz analitike in merilne tehnike povečuje prav tako močno kot tistih, ki – kot je opisano tukaj – potrebujejo vstavne ohišja za optične vlaknaste konektorje.

Kontakt:

www.kern-microtechnik.com