Ultrapräzisionskupfertassen Pionierleistung dank Ultrapräzision

Wenn Spitzenforschung in der Schweiz betrieben wird, dann am Paul Scherrer Institut (PSI) im Aargau. Ab 2016 wird das PSI einen 700 m langen Röntgenlaser „Swissfel“ für neue Einblicke in die Materie in Betrieb setzen. Damit dieser Laser realisierbar ist, müssen 10.000 Ultrapräzisionskupfertassen unterhalb der Mikrometertoleranz gefertigt werden. Einer der PSI-Fertigungspartner, die Alme, hat deshalb in ein hochmodernes Ultrapräzisionsdrehzentrum von Hembrug „Mikroturn 200 L“ inklusive Reinraumtechnik investiert.

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Alme AG

Der SMM-Besuch bei der Firma Alme in Aadorf garantierte ein Höchstmaß an Exklusivität. Denn hier werden die Mikrometer auf einem Ultrapräzisionsdrehzentrum in Serie gespalten. Das Werkstückspektrum reicht von den oben bereits erwähnten kurz bauenden Ultrapräzisionskupfertassen (UP-Tassen, D = 110 mm, L = 30 mm) bis hin zu 700 mm langen und 200 mm im Durchmesser messenden Druckwalzen. Realisiert wird die Ultrapräzision auf einer Hembrug Mikroturn 200 L mit Granit-Sockel und hydrostatischer Lagerung, die in der Schweiz exklusiv von Springmann SA/AG vertrieben wird. Die Maschine geht mit einer Präzision ans Werk, die einzigartig ist. Fertigungstoleranzen bis zu 0,5 µm kann die Alme derzeit auf ihr prozesssicher in Serie drehen.

„Halbes µ“ ist erst der Anfang

Doch das „halbe µ“ ist der Anfang. Bald will der konsequent nach vorn schauende CEO der Alme, Christian Taennler, das „µ“ weiter teilen und zwar in Serie. Das ist allerdings noch Zukunftsmusik. Ch. Taennler: „Generell können wir Werkstücke mit diesen Toleranzen bereits heute fertigen, aber nur in Einzelteilfertigung. Damit wir solche Toleranzen in Serie fertigen können, muss die gesamte Fertigungskette perfektioniert werden.“

Ein Aufwand, der erheblich ist. Doch Taennler sieht in dieser Ultrapräzisionsproduktion eine strategisch notwendige Stoßrichtung seines Unternehmens in Richtung Zukunft.

Völlig neuartige Einblicke in die Materie

Apropos Zukunft: Am PSI – Paul Scherrer Institut – forschen jährlich 2000 Wissenschaftler intensiv an Zukunftstechnologien. Die Material-Forschung ist eines der Schwerpunktbereiche des PSI. Eines der ambitionierten Projekte ist, wie oben bereits erwähnt, der Swissfel, ein 700 m langer Röntgenlaser, der ab 2016 laufen soll. Er erzeugt extrem kurze Pulse von Laser-Röntgenlicht und ermöglicht völlig neuartige Einblicke in Vorgänge und Strukturen der Materie.

Das Röntgenlicht wird von Elektronen ausgesandt, die hierfür zunächst auf extrem hohe Bewegungsenergien beschleunigt werden müssen. Die Beschleunigerelemente – Herzstücke des Beschleunigers – sind die sogenannten UP-Tassen. Sie werden sowohl durch die Alme als auch durch TEL Mechatronics Ltd. aus Kupfer hergestellt.

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