Ein optischer Tisch ist ein Werkzeugträger, der für besonders sensible Verfahren oder Untersuchungen angewendet wird. Diesen Tisch zeichnet eine beruhigte Oberfläche aus. Seine Bezeichnung stammt noch aus der Zeit, in der er für Lichtexperimente genutzt wurde. Heute ist der optische Tisch ein wichtiges Hilfsmittel für zahlreiche analytische oder produktive Verfahren. Diese müssen nicht zwingend mit Licht, Optik oder Laser zu tun haben. Auch taktile oder akustische Prüfverfahren werden durch die Verwendung eines optischen Tisches signifikant in ihren Ergebnissen verbessert.
Woher kommen optische Tische?
Optische Tische haben ihre Ursprünge Anfang des 20ten Jahrhunderts in der experimentellen optischen Physik. Sie waren für astronomische Untersuchungen oder in der Spektroskopie ein Werkzeug, um die Versuchsaufbauten so ruhig wie möglich zu halten.
Damals wurden die Tische von den Wissenschaftlern selbst oder in deren Auftrag als Einzelstücke hergestellt. Mit der Technisierung und damit dem steigenden Bedarf an routinemäßiger Qualitätsprüfung wurden auch die optischen Tische zunehmend standardisiert. Eine größere Verbreitung erfuhren diese Werkzeuge mit der 3D-Holografie in den 1980er-Jahren. Selbst damals war die Technik zur Beruhigung der Oberfläche noch primitiv: Um Erschütterungen des Arbeitsplatzes auszuschließen, wurden schwere Platten auf luftgefüllten Gummischläuchen gelagert. Diesen fehleranfälligen Techniken sind heute modernen Verfahren gewichen.
Wie funktioniert ein optischer Tisch?
Ein optischer Tisch besteht aus einer schweren Arbeitsplatte, einem robusten Untergestell und einem dazwischen geschalteten Dämpfungssystem. Die Arbeitsplatte besteht entweder aus Stein (Granit oder Marmor) oder Metall. Eine mehrere Tonnen schwere Steinplatte hat bereits eine gute Eigendämpfung. Sie schränkt aber die Möglichkeiten zur zusätzlichen Dämpfung ein. Arbeitsplatten aus Stahl oder Aluminium sind leichter und besser zu handhaben. Eine optionale Lochung der Arbeitsplatte dient zur Aufnahme der Werkzeuge.
Gestell und Platte sind mechanisch voneinander durch Dämpfungselemente getrennt. Je nach Anforderung kommen zur Dämpfung folgende Elemente zum Einsatz:
- Gummipuffer
- Spiralfedern
- Gefüllte Druckschläuche/Druckzylinder
- Elektromagnete
Gummipuffer können nur sehr begrenzt äußere Schwingungen abdämpfen. Sie eignen sich gut für einfache Aufgaben und werden zur Herstellung preiswerter Tische verwendet. Anspruchsvollen Anwendungen, wie sie bei optischen Tischen üblich sind, genügen diese aber nicht. Alternativ sind sie als Dämpfungselement bei den sehr schweren Steintischen im Einsatz. Diese Variante der optischen Tische werden auch als “Starre Tische” bezeichnet.
Spiralfedern bieten eine zuverlässige, berechenbare und vor allem wartungsfreie Dämpfung der Arbeitsplatte. Ihre Dämpfwirkung ist jedoch begrenzt, sodass nicht alle Verfahren auf diesen Tischen angewendet werden können.
Mediengedämpfte optische Tische verwenden Gas, Druckluft oder Öl, um die Arbeitsplatte von äußeren Schwingungen fernzuhalten. Sie bieten eine variable Dämpfleistung, abhängig vom Füllzustand der Schläuche. Diese Lösung ist bereits sehr wirkungsvoll. Sie ist jedoch auch fehleranfällig. Bei Leckagen in den Druckschläuchen ist der optische Tisch sofort unbrauchbar. Bei einer Öldämpfung geht ein solcher Schaden zudem mit einer starken Verschmutzung einher. Gas- oder ölgedämpfte optische Tische sind heute der Standard.
Die elektromagnetische Dämpfung arbeitet mit Elektromagnet-Paaren oder einer Kombination aus Elektro- und Permanentmagnet. Diese Lösung ist sehr teuer und wird bislang nur von wenigen Herstellern angeboten.
Wo werden optische Tische angewendet?
Viele optische und taktile Mess- und Produktionsverfahren sind anfällig gegen Schwingungen. In Gebäuden ist eine ausreichende Schwingungsfreiheit für bestimmte Anordnungen nicht gegeben. Es genügt ein vorbeifahrender LKW, um die Ergebnisse eines Aufbaus zu verschlechtern.
Optische Tische haben die Aufgabe, störende externe Schwingungen von der Arbeitsfläche fernzuhalten. Damit erreichen sie eine Abschirmung des jeweiligen Aufbaus.
Damit haben optische Tische eine große Bedeutung in der optischen Mess- und Regeltechnik. Darüber hinaus sind sie auch bei vielen anderen Analysemethoden in Gebrauch, bei denen es auf eine beruhigte Arbeitsfläche ankommt.
Typische Anwendungen für optische Tische sind folgende:
- Aufbau optischer Versuchsanordnungen
- Kalibrierung optischer Sensoren
- Herstellung von Produkten mithilfe von Laserlicht (z.B. Hologramme)
- taktile Messtechniken (z. b. 3D-Koordinatenmessungen, Rauheitsprüfung)
- Streifenlicht-Untersuchungen zur Oberflächenanalyse
Der Einsatz von hochwertigen optischen Tischen verbessert in jedem Fall die Messqualität und die Zuverlässigkeit der Ergebnisse.
Was macht optische Tische besonders?
Optische Tische bieten einen optimalen Arbeitsplatz für sensible Aufbauten. Sie lassen sich dauerhaft mit einer Anordnung bestücken. Ebenso sind sie für wechselnde Aufbauten gut geeignet.
Optische Tische lassen sich präzise nach Kundenwunsch konfigurieren. Typische Auswahlmöglichkeiten sind folgende:
- Größe
- Beruhigungsgrad
- magnetische Abschirmung
- glatte oder gelochte Oberfläche
Die Größe ist abhängig vom angedachten Einsatz. Bei wechselnden Aufbauten sollte man den optischen Tisch stets größer dimensionieren. So hat man für die Zukunft ausreichende Reserven, um auch anspruchsvolle Versuche durchführen zu können.
Der Beruhigungsgrad ist vom Dämpfungssystem und vom Gewicht des Tisches abhängig. Ein starrer Steintisch hat nur Gummidämpfer in seinem Untergestell verbaut. Die schiere Masse des Marmor- oder Granitblocks gewährleistet aber bereits eine ausreichende Schwingungsdämpfung für viele Anwendungen. Dieser Tisch ist zwar anspruchsvoll bei Transport und Installation. Einmal aufgebaut, sind Steintische aber weitestgehend wartungsfrei.
Aluminium- und Stahltische mit gelochter Arbeitsfläche sind besonders flexibel für variable Aufbauten. Sie haben außerdem den Vorteil, dass sie gegen magnetische Felder abgeschirmt sind. Das ist besonders dann interessant, wenn ein magnetisches oder elektromagnetisches Dämpfungssystem verbaut ist.
Transport, Aufbau und Wartung von optischen Tischen sind anspruchsvolle Aufgaben. Damit sollten nur Dienstleister betraut werden, welche die notwendige Erfahrung, Equipment und Manpower nachweisen können. Wir sind echte Profis, was den Transport und Aufbau von optischen Tischen angeht und kümmern uns gerne um Ihr Anliegen. Kontaktieren Sie uns, wir freuen uns auf Sie!
