Weißlichtinterfermeter KORAD3D für die schnelle und hochpräzise 3-D-Messung von Oberflächen

Das Weißlichtinterferometer KORAD3D ist in vielen Industriesparten zur Qualitätskontrolle einsetzbar: Automobilindustrie, Flugzeugbau, Elektronikindustrie und Formenbau. Aufgrund seines einfachen Aufbaus kann das System an unterschiedliche Messaufgaben angepasst werden und eignet sich dadurch sowohl für hochpräzise Messungen unter Laborbedingungen als auch für die Qualitätskontrolle unter industriellen Fertigungsbedingungen. Im Labor sind dabei Genauigkeiten im Bereich weniger Nanometer möglich und bei der 100-Prozent- Kontrolle am Fließband werden Sub-Mikrometer-Genauigkeiten bei Taktzeiten von etwa einer Sekunde erreicht.

Mit seinen verschiedenen Ausführungen deckt die Sensorfamilie KORAD3D mit Messfeldern von 0,25 x 0,25 mm² bis hin zu 80 x 80 mm² einen großen industriellen Anwendungsbereich ab. Die laterale Auflösung richtet sich dabei nach dem gewünschten Messfeld und der für die jeweilige Messaufgabe gewählten Kamera. In longitudinaler Richtung (Höhe z) werden auf optisch rauen Oberflächen Genauigkeiten im Bereich der Objektrauhigkeit erreicht (typisch 1 Mikrometer), bei optisch glatten Oberflächen sind wenige Nanometer realisierbar. Die kompakte und robuste Bauweise der verschiedenen Sensorausführungen ermöglicht es, die Systeme an die kundenspezifischen Aufgabenstellungen anzupassen. So können die Systeme einerseits für Stichprobenmessungen oder produktionsbegleitende Präzisionsmessungen unter Laborbedingungen eingesetzt werden; sie eignen sich aber auch für den Einsatz an industriellen Produktionslinien. Damit ist KORAD3D als flexible OEM-Komponente in industrielle Prüfsysteme integrierbar. So wird zum Beispiel das System Korad3D-MXS13 in größerer Stückzahl zur 100-Prozent-Qualitätskontrolle an Produktionslinien der Elektronikindustrie auf nationaler und internationaler Ebene eingesetzt.

Korad3D-MXS13

Entwickelt für die schnelle und präzise Vermessung zur 100-Prozent-Kontrolle an Produktionslinien, erreicht dieses System Taktraten von etwa 1 Sekunde bei einer Messgenauigkeit von unter einem Mikrometer. Das nachfolgende Beispiel zeigt ein grauwertcodiertes Höhenbild einer Messung und einen Profilschnitt durch die Oberfläche eines Bauteils der Elektronikindustrie. Zu beachten ist, dass dieses Ergebnis bereits nach einer Messzeit von etwa 0,8 bis 1 Sekunde vollflächig vorliegt, und danach die Strukturen der Oberfläche ausgewertet werden können. Nur dadurch wird es möglich, die Qualitätsanforderungen an die Bauteile innerhalb der in der Industrie üblichen Taktzeiten zu überprüfen.

Andere Einsatzgebiete des Systems in Produktionslinien sind zum Beispiel die Vermessung von Dichtflächen und deren Ebenheitskontrolle oder die Ermittlung von Kennparametern an Komponenten von Einspritzsystemen.

Als industrietaugliches System erfüllt es die in der Industrie geforderten Normen und Richtlinien bezüglich Gerätefähigkeit und Robustheit, als Laborsystem genügt es den Richtlinienvorschlägen der PTB für interferometrische Präzisionsmessungen. In verschiedenen Messlaboratorien wird es unter anderem eingesetzt für präzise Schadensdedektionen, für die Quantisierung von Fehlern oder auch für die Volumenbestimmung an Abriebstellen. Die nachfolgende Grafik zeigt eine Mulde, bzw. eine Abriebstelle, an der die maximale Tiefe, die laterale Ausdehnung und das Volumen der Vertiefung bestimmt werden müssen.

Fachkontakt:
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Das System wird im Rahmen der Sonderschau „Berührungslose Messtechnik“ anlässlich der Control 2007 in Sinsheim, 8. bis 11. Mai, in Halle 5, Stand 5304, vorgestellt. Die Sonderschau will einen Beitrag zur Verbreiterung der Akzeptanz berührungsloser Messtechnik leisten, indem an einigen ausgewählten Exponaten die Konstruktionsprinzipien, Eigenheiten und Grenzen der neuen Messmöglichkeiten demonstriert werden. Die Sonderschau findet mit Unterstützung der P. E. Schall GmbH, den Mitgliedern des Control-Messebeirats und der Fraunhofer-Allianz Vision statt.