Enovasense

01 — Produktübersicht

Enovasense HKM Prüfstation

Kompakter, schlüsselfertiger Messplatz für die laserphotothermische Schichtdickenmessung — für Kleinteile in Labor, F&E und Qualitätssicherung

Die Enovasense HKM ist die kompakte Einstiegs-Prüfstation der Enovasense-Familie. Sie integriert den Enovasense Point Sensor in ein lasersicheres Gehäuse, zusammen mit einem automatisierten 3-Achs-Positioniersystem, einem Touchscreen-HMI und der vollständigen Software Enovasense Suite. So wird aus einem photothermischen Sensor eine komplette Lösung zur berührungslosen, zerstörungsfreien Schichtdickenmessung — bereit, ein Kleinteil aufzunehmen, es automatisch unter dem Messkopf zu positionieren, einen programmierten Zyklus auszuführen und Schichtdickenwerte sowie 2D-Schichtdickenkarten in Echtzeit zu liefern.

Die HKM ist für Labor-, F&E- und QS-Messplätze zur Prüfung von Kleinteilen ausgelegt — flache, abgestufte oder einfache 3D-Geometrien bis 0,3 × 0,3 × 0,25 m. Sie misst Lacke, Polymere, Klebstoffe, Eloxalschichten, galvanische Schichten, thermisch gespritzte Schichten, Kaltgasspritzen, HVOF, PVD, CVD, PACVD, Feuerverzinkung und Siebdruck auf nahezu jedem Substrat — mit Schichtdicken von 100 nm bis 1 mm auf einer einzigen Plattform.

Laserschutzgehäuse Klasse 1 Automatische 3 Achsen Kompakte Stellfläche Touchscreen-HMI Schichtdickenkarten Labor & QS

0,1μm-1mm Messbarer Schichtdickenbereich auf einer einzigen Plattform eine Station für dünne und dicke Schichten	<3% Typische Genauigkeit der gemessenen Schichtdicke abhängig vom gewählten optischen System und der Schicht
600×600×710mm Kompakte Stellfläche — passt auf jeden Standard-Arbeitstisch nur 80 kg Gesamtgewicht	Klasse 1 Gesamt-Laserklasse der Station (IEC 60825-1) sicher unter allen Bedingungen des bestimmungsgemäßen Betriebs

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02 — Warum die Prüfstation HKM

Sechs Gründe, warum diese Station auf einen Labor- oder QS-Messplatz gehört

1. Ein Laserschutzgehäuse der Klasse 1 — sicher für jeden Bediener

In der HKM ist eine Laserquelle der Klasse 4 verbaut, die Station als Ganzes ist jedoch nach Klasse 1 gemäß IEC 60825-1 zertifiziert, also sicher unter allen Bedingungen des bestimmungsgemäßen Betriebs. Ein großes Laserschutzfenster in der vorderen Beladetür lässt den Bediener das Messteil sehen, während eine codierte magnetische Verriegelung, ein frontseitiger Not-Halt-Taster und Sicherheitsrelais nach PLe dafür sorgen, dass Laserstrahlung und Achsen beim Öffnen der Tür sofort abgeschaltet werden. Für den Normalbetrieb ist weder eine Laserschutzschulung noch eine Laserschutzbrille erforderlich.

2. Kompakte Stellfläche — passt auf jeden Labortisch

Mit nur 0,6 × 0,6 × 0,71 m und 80 kg ist die HKM die kompakteste Prüfstation der Enovasense-Produktreihe. Sie passt ohne eigene Infrastruktur auf jeden Standard-Labor- oder QS-Tisch und wird über eine einzige Steckdose mit 100–240 V AC versorgt. Die komplette Station — Gehäuse, Achsen, Sensor, Controller, Embedded-PC und Touchscreen — wird betriebsbereit geliefert.

3. Automatische Positionierung — präzise, wiederholbar, zyklusfähig

Die HKM integriert ein kartesisches 3-Achs-Positioniersystem (Verfahrwege X, Y, Z: 350 × 300 × 200 mm) mit einer Genauigkeit von 20 µm. Der Messkopf fährt gemäß einem programmierten Zyklus automatisch von einem Messpunkt zum nächsten: Der Bediener legt ein Teil ein, drückt Start und findet anschließend eine fertige Schichtdickenkarte vor.

4. Eine vollständige Software-Suite — von der Signaleinstellung bis zur Schichtdickenkarte

Die HKM wird mit der Enovasense Suite ausgeliefert — einer vollständigen Anwendungsumgebung für Signaltest, Frequenzscan, Kalibrierungstraining (neuronales Netz), Einzelpunktmessung, Zyklusbearbeitung und automatische Zyklusausführung. Farbkarten der Schichtdicke, Kurven und Statistiken werden während des Zyklus live erstellt, und alle Daten werden als CSV für die MES- oder SPC-Integration exportiert.

5. Kompatibel mit dem gesamten Enovasense-Optikprogramm

Die HKM nimmt jedes optische Werkzeug aus dem Enovasense-Katalog auf — einfache Linsen (vertikale Messung) und Spiegelwerkzeuge (horizontale Messung an Seitenwänden oder Absätzen) — sowie Lasermodule von 1 W bis 150 W mit Wellenlängen von 445 nm, 980 nm, 1450 nm und 1550 nm. Dieselbe Kalibrierlogik und derselbe Software-Workflow wie auf den größeren Enovasense-Stationen gelten auch für die HKM; sie ist damit die natürliche Laborergänzung zu einer HKL2- oder HKXL-Station in der Produktion.

6. Wartungsarm und ohne Verbrauchsmaterial

Die HKM benötigt keine Flüssigkeiten, kein Verbrauchsmaterial und keine zerstörende Probenvorbereitung. Die Routinewartung beschränkt sich auf die monatliche Reinigung der Frontlinse und des Gehäuseinneren sowie eine vierteljährliche Prüfung der mechanischen Befestigungen. Die gesamte Station ist um einen einzigen Embedded-PC und einen geschlossenen Sensor-Controller aufgebaut — im Alltag muss der Anwender nichts zerlegen.

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03 — Anwendungen

Wo die Prüfstation HKM eingesetzt wird

Die HKM ist die kleinste der Enovasense-Tischprüfstationen. Sie wird branchenübergreifend überall dort eingesetzt, wo kleine flache oder mäßig komplexe Teile eine zuverlässige, zerstörungsfreie Schichtdickenprüfung erfordern:

Uhren & Schmuck	Dekorative Beschichtungen, PVD auf Kleinteilen, Lacke auf Zifferblättern und Gehäusen
Medizinprodukte	Bioaktive Beschichtungen auf kleinen Implantaten, Polymer- und PVD-Beschichtungen auf chirurgischen Instrumenten
Unterhaltungselektronik	Dekorative Beschichtungen auf kleinen Gehäusen und Steckverbindern, Schutzlacke auf Leiterplatten, dünne Metall- und Polymerschichtsysteme
Halbleiter & Dünnschichten	Mittels PVD, CVD, PACVD, Siebdruck oder Sol-Gel abgeschiedene Dünnschichten; Dielektrikum- und Verkapselungsschichtsysteme, Epoxidschichten
F&E-Labore	Prozesscharakterisierung, Schichtentwicklung, Ersatz zerstörender Verfahren an Produktionsproben
Allgemeine Industrie	Pulverlacke, KTL, Klebstoffe, Siebdruckfarben, Hartverchromung, keramische Beschichtungen auf Kleinteilen

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04 — Technologie

Laserphotothermische Radiometrie — integriert in eine sichere, automatisierte Station

Die HKM integriert den Enovasense Point Sensor in ein sicheres, automatisiertes Gehäuse. Ein vom Modul emittierter modulierter Laserstrahl wird über eine Lichtleitfaser zum Messkopf geführt, auf die Schichtoberfläche fokussiert und erzeugt in der Schicht eine kontrollierte thermische Welle. Ein Infrarotdetektor im Messkopf erfasst die zurückkehrende Wärmewelle. Die Schichtdicke wird anschließend aus diesen Signalen über eine an Referenzproben trainierte Kalibrierung bestimmt.

Warum diese Technologie — eine Zusammenfassung

Die photothermische Radiometrie ist rein optisch und thermisch: kein Kontakt mit dem Teil, keine elektrische oder magnetische Kopplung erforderlich. Der Sensor ist daher unabhängig von den magnetischen Eigenschaften des Substrats, von der Oberflächenrauheit (in einem weiten Bereich), von der Teilegeometrie und von der Produktionsumgebung. In der HKM profitiert der Sensor von einem kontrollierten Gehäuse, einem automatischen Positioniersystem und einem eigenen HMI — so wird jede Messung wiederholbar und bedienerunabhängig.

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05 — Allgemeine Beschreibung

Die Station HKM im Überblick

Die HKM ist um vier Hauptfunktionsblöcke aufgebaut: ein Touchscreen-Bedien-HMI an einer Seitenwand, eine lasersichere Beladetür auf der Vorderseite, ein internes Messkopf-Positioniersystem mit dem kartesischen 3-Achs-Roboter und ein integrierter Elektroschrank mit Sensor-Controller, Lasermodul und Embedded-PC.

Bedien-HMI — die Bedienerschnittstelle

Ein 15,6"-Touchscreen an einer eigenen Seitenwand führt die vollständige Enovasense Suite aus. Direkt darunter befinden sich eine Betriebsanzeigeleuchte, der Not-Halt-Taster sowie USB-Anschlüsse für Maus, Tastatur oder USB-Stick. Jede Funktion der Station lässt sich allein über den Touchscreen bedienen. Die Beladetür wird manuell über ihren vorderen Griff geöffnet — ein Türtaster ist nicht erforderlich.

Beladetür und Messraum

Die einflügelige Tür gibt die gesamte Vorderseite der Station zum Einlegen der Teile frei. Der Boden des Messraums bildet eine ebene Arbeitsfläche mit einer Spannzone zur Probenpositionierung. Das große transparente Fenster in der Tür besteht aus genormtem Laserschutzglas (IEC 60825-1), das die Laserstrahlung blockiert und dem Bediener zugleich die visuelle Überwachung der Messung erlaubt. Ein Türschließsensor in Verbindung mit einer magnetischen Verriegelung stellt sicher, dass bei geöffneter Tür kein Laser emittiert werden kann.

Messkopf-Positioniersystem

Im Inneren der Station bewegt ein kartesisches 3-Achs-Verfahrsystem den optischen Messkopf über das eingelegte Teil. Der Messkopf ist an der Z-Achse befestigt und kann jedes optische Werkzeug von Enovasense aufnehmen, darunter einfache Linsen für vertikale Messungen und 90°-Spiegelwerkzeuge für horizontale Messungen. Die XYZ-Achsen bieten Verfahrwege von 350 × 300 × 200 mm bei einer Positioniergenauigkeit von 20 µm.

Elektroschrank

Ein integrierter Elektroschrank enthält den Sensor-Controller (Precitec / Enovasense Point Sensor Controller), das Lasermodul, die Achselektronik, den Embedded-PC und die Sicherheitsrelais. Der Schrank ist im Normalbetrieb gegen unbeabsichtigten Zugriff gesichert; das Öffnen zu Wartungszwecken ist geschultem Personal vorbehalten.

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06 — Software & Workflow

Die Enovasense Suite — vom Rohsignal zur Schichtdickenkarte

Alle Funktionen der Station sind über einen einheitlichen Launcher zugänglich. Der typische Workflow für eine neue Schicht-Substrat-Anwendung durchläuft vier Phasen, die anschließend unverändert für jede weitere Produktionsmessung wiederverwendet werden:

Rezepteditor — programmierbar, Punkt für Punkt

Mit dem Rezepteditor der HKM definiert der Bediener ein Teileraster (Geometrie, Ursprung, Teilung, Höhe des Teils), eine Liste von Messpunkten an einem repräsentativen Teil und eine Kalibrierung pro Punkt. Rezepte werden gespeichert, neu geladen und für jede weitere Charge wiederverwendet — Teil einlegen, Rezept wählen, Start drücken.

Live-Visualisierung — Kurven und Rasteransicht

Während ein Zyklus läuft, wird jede Messung zusammen mit ihren X-, Y-, Z-Koordinaten, der verwendeten Kalibrierung und dem Schichtdickenwert in eine Messtabelle geschrieben. Das HMI bietet eine Live-Rasteransicht des Teilestatus (wartend / gemessen i. O. / Warnung / Fehler gegenüber den Rezepttoleranzen), eine Zusammenfassung pro Teil und detaillierte Messergebnisse — alles während des Zyklus in Echtzeit aktualisiert.

Sensorverifizierung — tägliche messtechnische Prüfung

Die HKM-Software enthält einen integrierten Modus zur Sensorverifizierung: einen kurzen automatischen Zyklus an internen Referenzproben, auf Anforderung oder in einem konfigurierbaren Intervall ausgeführt, der die Stabilität des Sensors vor einer Messkampagne bestätigt. Der Verlauf der Verifizierungen wird protokolliert und kann jederzeit eingesehen werden.

Datenspeicherung und Export

Alle Messungen werden auf dem integrierten PC als CSV-Dateien gespeichert. Jede Zeile enthält Datum, Uhrzeit, Rezeptname, Messindex, X/Y/Z-Position, verwendete Kalibrierung, einen Bedienerkommentar, die photothermischen Rohsignale und den endgültigen Schichtdickenwert. Speicherverzeichnis und Regeln für die Dateibenennung sind konfigurierbar, was die Integration in MES- oder SPC-Systeme über einen freigegebenen Ordner im lokalen Netzwerk (RJ-45 Ethernet) vereinfacht.

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07 — Technische Daten

Vollständiges technisches Datenblatt — Prüfstation HKM

Wichtigste Messparameter

Messbarer Schichtdickenbereich	0,1 – 1000 µm
Genauigkeit	< 3 % der gemessenen Schichtdicke
Messdauer (1 Punkt)	10 – 1000 ms
Messrate	1 – 100 Hz
Verfügbare Laserwellenlängen	445 nm, 980 nm, 1450 nm, 1550 nm
Maximale optische Laserleistung	150 W (abhängig von der Modulreferenz)
Gesamt-Laserklasse der Maschine	Klasse 1 (IEC 60825-1)

Typische Wiederholbarkeit

Schichtdickenbereich	RMS-Wiederholbarkeit (1 Punkt)	Behandlungs- oder Beschichtungsverfahren
0,01 – 0,1 µm	±0,01 µm	PVD, CVD, PACVD, Galvanik
0,1 – 1 µm	±0,05 µm	PVD, CVD, PACVD, Galvanik, Siebdruck
1 – 5 µm	±0,1 µm	PVD, CVD, PACVD, Galvanik, Anodisieren, Spritzlackierung, Siebdruck
5 – 50 µm	±0,5 µm	Anodisieren, Galvanik, Feuerverzinkung, Spritzlackierung, Siebdruck
50 – 300 µm	±1 µm	Thermisches Spritzen, Kaltgasspritzen, Feuerverzinkung, Spritzlackierung
300 – 1000 µm	±3 µm	Thermisches Spritzen, Kaltgasspritzen

Mechanische Daten & Beladung

Abmessungen der Station, Tür geschlossen (L × B × H)	0,6 m × 0,6 m × 0,71 m
Stellfläche der Station, Tür vollständig geöffnet	≈ 0,98 m × 0,6 m
Gewicht der Station	80 kg
Maximale Teilegröße (X × Y × Z)	0,3 m × 0,3 m × 0,25 m
Maximales Teilegewicht	10 kg
Achsautomatisierung	3 Achsen kartesisch
Verfahrwege (X × Y × Z)	0,35 m × 0,30 m × 0,20 m
Achsgenauigkeit	20 µm
Probenaufnahme	Ebene Arbeitsfläche mit anpassbarer Spannzone
Bildschirmgröße Bedien-HMI	15,6"-Touchscreen
Schalldruckpegel (LpAd)	< 70 dB(A)

Elektrische Daten & Umgebungsbedingungen

Eingangsspannung	100 – 240 V AC
Netzfrequenz	50 – 60 Hz
Leistungsaufnahme	1 kW
Datenschnittstelle	RJ-45 Ethernet — CSV-Export — MES-/SPC-kompatibel
Betriebstemperatur	−5 bis +40 °C
Luftfeuchtigkeit (Betrieb)	30 bis 75 %
Luftfeuchtigkeit (Lagerung)	10 bis 90 %

Sicherheitseinrichtungen

Gesamt-Laserklasse	Klasse 1 (IEC 60825-1 — sicher unter allen Bedingungen des bestimmungsgemäßen Betriebs)
Türverriegelung	Codierte magnetische Verriegelung an der Beladetür
Not-Halt	Not-Halt an der Frontseite, verknüpft mit der Laser- & Achsverriegelung
Sicherheitslogik	Sicherheitsrelais auf höchstem Sicherheitsniveau (PLe)
Laserschutzfenster	Genormtes Laserschutzfilterglas in der Beladetür
Konformität	CE, Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, EMV 2014/30/EU, RoHS 2011/65/EU, REACH

Alle Werte sind typische Werte. Die tatsächliche Leistung hängt von der gewählten Kombination (Modulleistung, optisches Werkzeug, Schichtfamilie) und von der Zielanwendung ab. Bitte wenden Sie sich an Enovasense für eine Leistungsbewertung an Ihren eigenen Proben.

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08 — Konfiguration der Station

Verfügbare Lasermodule für die HKM

Eine Prüfstation HKM wird stets mit einem integrierten Enovasense Point Sensor geliefert, konfiguriert mit einem der unten aufgeführten Lasermodule. Die Wahl von Wellenlänge und Leistung hängt vom Schichtmaterial und vom zu messenden Dickenbereich ab. Der Wechsel zwischen verschiedenen Laserquellen in einer installierten HKM darf ausschließlich durch Personal von Precitec Optronik / Enovasense erfolgen, da dabei ggf. die Laserschutztür ausgetauscht werden muss.

Referenz	Wellenlänge	Max. Leistung	Typische Anwendung
C3-W445P3-T033	445 nm	3 W	Im Blauen absorbierende Anwendungen — bestimmte metallische Schichten
C3-W980P10-T033	980 nm	10 W	Die meisten industriellen Beschichtungen — metallisch, keramisch, thermisch gespritzt
C3-W1450P1-T033	1450 nm	1 W	Im SWIR absorbierende Anwendungen — Polymere, Klebstoffe
C3-W1550P3-T033	1550 nm	3 W	Augensichereres SWIR — dünne Polymer- und Lackschichten

Die maximale Leistung einer Laserquelle kann bis zu 30 % unter dem Nennwert liegen. Die HKM ist außerdem mit der T060-Variante jedes Moduls (C3-WxxxPx-T060) kompatibel, wenn sie mit dem Messkopf T060 verwendet wird. Module höherer Leistung aus dem Enovasense-Katalog können auf Anfrage verfügbar sein, sofern sie mit dem HKM-Gehäuse kompatibel sind.

Typischer Messabstand und Spotgröße — Auswahltabelle

Messabstand und Spotgröße auf dem Teil werden durch das am Messkopf montierte optische Werkzeug bestimmt. Die HKM ist mit dem gesamten Werkzeugprogramm von Enovasense kompatibel — einfache Linsen (vertikale Messung) und Spiegel+Linse-Werkzeuge (horizontale Messung).

Spotgröße (mm)	Messabstand (mm)	Toleranz (Lack/Polymer)	Toleranz (Metall/Keramik)
0,3	10	±0,5 mm	±0,2 mm
0,7	20	±2 mm	±0,5 mm
1,0	39	±4 mm	±1 mm
2,5	20	±2 mm	±0,5 mm
3,3	40	±4 mm	±1 mm

Weitere Informationen zu den Konfigurationen des integrierten Point Sensor finden Sie auf den Point-Sensor-Seiten.

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09 — Optionen und Zubehör

Die HKM für Ihre Anwendung erweitern

Zahlreiche Optionen und ergänzendes Zubehör stehen zur Verfügung, um die HKM an eine bestimmte Anwendung anzupassen:

Referenz	Option / Zubehör	Beschreibung
5105902	Hochauflösende Kamera	Integrierte Kamera, die ein kalibriertes Bild des Teils in der Station aufnimmt; der Bediener kann so Messpunkte grafisch auf dem realen Teilebild festlegen und die Positionierung des Teils vor dem Zyklusstart überprüfen
5105889	Automatische Abstandsanfahrt	Abstandssensor am Messkopf, der das optische Werkzeug automatisch auf den korrekten Messabstand positioniert — nützlich für nicht ebene Teile oder Anwendungen mit engen Abstandstoleranzen
5105929	Messkopf-Drehmodul	Am Messkopf montiertes Winkelpositioniermodul, nützlich mit Spiegeloptiken, um eine Bohrung oder eine Welle umlaufend abzutasten
5105940	Probendrehtisch	In die HKM integrierter automatischer Drehtisch — zur Messung zylindrischer Teile um ihre Achse
auf Anfrage	Kundenspezifische Vorrichtungen	Anwendungsspezifische Vorrichtungen für Raster von Kleinteilen, empfindliche Bauteile oder ungewöhnliche Geometrien
5104786	Referenzprobensatz ISO 17025	Zertifizierter Kalibrierprobensatz für die Rückführbarkeit der Kalibrierung
5105894	Jährlicher Wartungsservice	Jährliche Inspektion und vorbeugende Wartung der Prüfstation
5105895	Liefer- und Installationspaket	Lieferung vor Ort, mechanische und elektrische Installation, Erstinbetriebnahme und Bedienerschulung

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10 — Einordnung im Enovasense-Programm

Die HKM in der Familie der Enovasense-Prüfstationen

Die HKM ist die kompakte kartesische Einstiegs-Prüfstation des Enovasense-Programms. Sie ist die richtige Wahl, wenn die zu messenden Teile klein, flach oder von einfacher 3D-Geometrie sind und der geforderte Durchsatz mit dem Einsatz an einem Labor- oder QS-Messplatz vereinbar ist. Für größere Teile oder die Inline-Integration bietet Enovasense auch größere Prüfstationen an:

Referenz	Name	Automatisierung	Typische Anwendung
5108103	HKM	3 Achsen kartesisch	Labor-/F&E-/QS-Messplätze für flache oder einfache Kleinteile — dieses Produkt
5104906	HKL2	3 Achsen kartesisch	Labor-/F&E-/QS-Messplätze für flache oder einfache mittelgroße Teile
5105512	HKXL	3 Achsen + 1 Beladeachse	100-%-Prüfung an der Linie, große Teile wie Motorblöcke
5105513	HKXL-IL	Inline, 3 Achsen + Beladung	Vollständige Inline-Integration mit vor- und nachgelagerten Förderbändern

Sie sind nicht sicher, welche Station zu Ihrer Anwendung passt? Senden Sie Enovasense eine Beschreibung Ihrer Schicht und Ihres Substrats, Ihrer Teilegeometrie, Ihres Dickenbereichs und Ihres Produktionsdurchsatzes — wir schlagen Ihnen die passende Kombination aus Station, Lasermodul, Messkopf und optischem Werkzeug vor und organisieren eine kostenlose Leistungsbewertung an Ihren eigenen Proben.