Carl Zeiss ha inaugurado recientemente en Oberkochen (Alemania) un nuevo laboratorio de metrología equipado con máquinas de elevada gama, donde será posible medir micras y nanómetros con la máxima precisión.
Al ser un laboratorio de referencia, su función principal consistirá en calibrar máquinas de medición ZEISS, patrones y mediciones para clientes externos. Este laboratorio también será una sala de demostraciones para equipos de ultra precisión. Los especialistas trabajan allí con las mejores máquinas desarrolladas por Carl Zeiss y bajo unas condiciones muy especiales. La temperatura ambiente del laboratorio, controlada por su propio sistema de aire acondicionado, no se debe desviar más de 0,1º de la temperatura ideal de 20º Celsius. El laboratorio de metrología en su totalidad ha sido acreditado año tras año por DKD (Servicio Alemán de Calibración) como un centro de medición con trazabilidad.
Aquí es donde se establecen los estándares de la medición tridimensional.
La máquina de medición por coordenadas ZEISS UPMC Ultra se utiliza para calibraciones y mediciones de altísima precisión ya que tiene una incertidumbre de unas pocas décimas de micra.

La última tridimensional implantada en el laboratorio ha sido una F25 de Carl Zeiss. Esta máquina se emplea en la medición de componentes de micro-sistemas, ya que cuenta con una precisión de nanómetros. Su estructura cinemática de máximo rendimiento, combinada con un sistema de medición ultrapreciso, logran una incertidumbre de medición por debajo de los 250 nanómetros y con una resolución de tan solo 0,25 nanómetros. A modo comparativo, si colocamos un objeto de 0,25 nanómetros de espesor junto a un cabello humano (0,15 milímetros) y ampliamos el objeto hasta conseguir el espesor del pelo, el correspondiente cabello ampliado el mismo número de veces sería de 90 metros de espesor.
Utilizando fuerzas de palpado mínimas, esta resolución, junto con un control óptimo de los accionamientos lineales, permite mediciones por contacto incluso en agujeros menores a un milímetro de diámetro. Las mediciones ópticas también son posibles con la F25. La cámara de visión ViScan®, incluida de serie en el equipo, combinada con una lente procedente de un microscopio ZEISS tope de gama, se utiliza como un sensor óptico para realizar las mediciones 2D. Estas ópticas, que han sido optimizadas para una máxima profundidad de campo y poseen una distorsión mínima, aseguran unos resultados de medición precisos con máxima resolución en luz reflejada y transmitida.
El laboratorio también dispone de un perfilómetro-rugosímetro de alta gama Surfcom 5000, con un sistema de palpado mediante interferómetro láser que ofrece una resolución de tan solo 0,30 nanómetros.
(la imagen superior izquierda muestra el Patrón multiesferas para calibrar la tridimensional F2)

“En general, dos tipos de clientes hacen uso de este laboratorio especial”, comenta Christoph Discher, Responsable del Laboratorio de Calibraciones de Carl Zeiss en Oberkochen. “Uno sería aquel que requiere verificar una pieza especial o calibrar patrones. El otro trae sus piezas a una de nuestras máquinas tridimensionales porque quieren ver por sí mismos el potencial real de estos equipos”. Además de clientes, los empleados del Instituto Nacional Alemán de Metrología (PTB) son visitantes frecuentes en Oberkochen. Los especialistas en metrología de Carl Zeiss han trabajado durante mucho tiempo con el PTB. De hecho, están actualmente cooperando en la verificación del gran potencial de la máquina tridimensional F25.
El PTB, como organización independiente, utiliza patrones de referencia para confirmar plenamente las especificaciones de precisión en la medición de micro-piezas. Con esta máquina de medición, Carl Zeiss rompe la barrera mágica de 0,1 micras en tecnología de medición por contacto. En otras palabras, Carl Zeiss ya está utilizando palpadores para medir en dimensiones muy por debajo de los 100 nanómetros.
Carl Zeiss también ha desarrollado sus propios estándares y patrones para calibrar máquinas de medición, los cuales se corresponden con los patrones de referencia nacional del PTB. Por ejemplo, el procedimiento de calibración por multi-esfera para la F25 es un desarrollo propio de ZEISS y se incluye de serie en cada entrega de la máquina. Ello permite que la F25 mida siempre de forma exacta. Al fin y al cabo, todas las micro-piezas, como los diminutos componentes de instrumentación médica, los taladros dentales, el suero salino o las piezas para los sistemas de inyección de los vehículos deben funcionar con una fiabilidad extrema. Carl Zeiss también ha desarrollado el patrón de referencia para la industria de la tomografía computerizada – La Metrotomography®. Por ejemplo, el patrón de barras multiesféricas para el tomógrafo computerizado METROTOM® se calibra en la máquina tridimensional High-end UPMC Ultra.