Fertigung astronomischer Instrumente
Präzision für das größte Teleskop der Welt
Das leistungsstarke Fünf-Achs- Bearbeitungszentrum G750 von Grob fertigt mit höchster Stabilität und Genauigkeit große und komplexe Bauteile für die astronomischen Instrumente des Extremely Large Telescope, ELT, das 2028 in Betrieb gehen soll.
2028 soll in Chile das größte optische Teleskop der Welt in Betrieb gehen: das Extremely Large Telescope (ELT) mit 39 Meter Spiegeldurchmesser. Es wird Planeten untersuchen und ferne Galaxien so detailliert abbilden wie nie zuvor. Nova leitet ein internationales Konsortium, das eines der ersten Instrumente baut, die an diesem Teleskop angebracht werden. Die Fertigung dieser massiven astronomischen Instrumente erfordert die Herstellung großer Aluminiumteile mit außerordentlicher Präzision im Mikrometerbereich. Die bisher bestehende Fräsmaschine reichte diese Anforderungen nicht mehr aus. „Die Bauteile, die wir bisher produziert haben, waren um einiges kleiner als die Instrumente, die wir für das ELT fertigen mussten. Aus diesem Grund haben wir eine größere Fräsmaschine benötigt“, erklärt Niels Tromp, System Engineer bei Nova.
Fräsmaschine von Grob
Nova als staatlich geförderte Einrichtung war an einen Ausschreibungsprozess für die neue Maschine gebunden. „Eine unserer Hauptanforderungen war es, Bauteile mit derselben Toleranz wie bisher im Bereich von zehn bis 20 Mikrometer zu produzieren, und das über eine Distanz von über einem Meter“, betont Niels Tromp, System Engineer bei Nova. Nach der Ausschreibung informierte sich das Unternehmen zunächst über verfügbare Möglichkeiten. Nach umfangreicher Evaluierung waren vier Hersteller in der näheren Auswahl. In weiteren Auswahlverfahren stellte sich heraus, dass nur ein Anbieter alle Anforderungen erfüllte. So fiel die Wahl auf die G750 von Grob. Die G750 ist ein leistungsstarkes Fräs-Bearbeitungszentrum für hohe Präzision und Effizienz und bietet die erforderliche Stabilität und Genauigkeit, um die komplexen Teile für die astronomischen Instrumente des ELT herzustellen.
Optimale Integration in den Fertigungsprozess
Um potenzielle Risiken zu minimieren, wurde die Maschine in einer Anlage mit stabiler Temperaturkontrolle untergebracht. Thermische Ausdehnung kann den Produktionsprozess beeinträchtigen, daher war es wichtig, eine Umgebung zu schaffen, die die präzise Bearbeitung der Bauteile ermöglicht. Zusätzlich wurde die G750 mit einer hochmodernen Koordinatenmessmaschine kombiniert, die in einer Reinraumumgebung der ISO-Klasse 6 platziert wurde. Diese Kombination ermöglichte es Nova, die hochpräzisen Bauteile, die auf der Universalmaschine hergestellt wurden, zu messen und zu montieren. Die Anlage, die die Fräsmaschine beherbergt, ist einzigartig und ermöglicht es Nova, den gesamten Konstruktions- und Fertigungsprozess intern zu kontrollieren. „Ohne diese Anlage wäre Nova nicht in der Lage, Instrumente für das größte optische Teleskop der Welt zu bauen.“, betont Thomas Wijnen, Instrumentation Coordinator bei Nova.
Integration der Fräsmaschine in die Fertigungsabläufe
Die Integration der G750 in den Fertigungsprozess hat entscheidende Vorteile gebracht. Die monolithische Konstruktionsphilosophie von Nova, bei der die Anzahl der Schnittstellen minimiert und viele Einzelkomponenten in einem einzigen Teil zusammengefasst werden, hat zur Verringerung von Ausrichtungs- und Toleranzproblemen beigetragen. Die Fräsmaschine ermöglicht es, die Bauteile mit außerordentlicher Präzision herzustellen, was für den Bau der astronomischen Instrumente von entscheidender Bedeutung war.
Die Anlage mit der integrierten G750 zeigt, dass sie auch für die Hochpräzisionsindustrie geeignet ist. Durch die interne Kontrolle des gesamten Konstruktions- und Fertigungsprozesses lassen sich viele Risiken minimieren, was zu mehr Effizienz und Qualität der hergestellten Teile führt.
Fünf-Achs-Universal-Bearbeitungszentrum
„Ich kann mit Sicherheit sagen, dass die G750 von Grob unsere Erwartungen mehr als erfüllt hat und dass die Komponenten, die wir jetzt herstellen, den Spezifikationen vollends entsprechen und sogar das übertreffen, was wir uns von der Herstellung versprochen haben“, stellt Thomas Wijnen, Instrumentation Coordinator bei Nova, fest. Mit der Fünf-Achs-Universalmaschine G750 erzielen Kunden der industriellen Fertigung erstklassige Ergebnisse in der Fräsbearbeitung großer Werkstücke. Mit Arbeitswegen von 1.000 Millimeter in der X-Achse, 1.100 Millimter in der Y-Achse und 1.175 Millimeter in der Z-Achse lassen sich große Bauteile präzise fertigen.
Nova forscht in den Sternen
Nova ist ein international renommierter Zusammenschluss der vier führenden universitären Astronomieinstitute in den Niederlanden. Ziel ist es, an astronomischen Einrichtungen von Weltrang teilzunehmen und führende Beiträge zur Astronomieforschung zu leisten. Angesichts des Baus des Extremely Large Telescope (ELT) in Chile, den größten, optischen Teleskopen der Welt, übernahm NOVA die Leitung eines internationalen Konsortiums, das eines der ersten Instrumente für dieses Teleskop entwickelt.
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