Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

DIN-Norm für Dickenmessung von Polymeren

03.06.2016

Korrektur von systematischen Messabweichungen bei taktilen und optischen Messverfahren

In Mikrosystemen werden metallische Bauteile zunehmend durch solche aus kostengünstigen Polymeren ersetzt. Für die Dickenmessung von Polymeren gibt es nun erstmals die DIN-Norm 32567, die Methoden zur präzisen Messung der Dicke von Polymerschichten beschreibt, sowohl für optische als auch für taktile Oberflächenmessverfahren.


Referenzfederbalken aus Silizium zur Bestimmung der Antastkraft von Tastschnittgeräten. Aus der Verbiegung des Balkens an einer Endmarke lässt sich die Antastkraft ermitteln.

PTB

Dies beinhaltet Verfahren, mit denen sowohl die Antastkraft als auch der Spitzenradius von Tastschnittgeräten gemessen werden kann – eine Grundvoraussetzung für zerstörungsfreie präzise taktile Profilmessungen.

Vom Bewegungssensor bis zum Smartphone – in vielen Produkten des täglichen Lebens sind zunehmend Bauteile aus Polymermaterialien enthalten. Die gewünschte Funktionsweise dieser Bauteile hängt neben den Abmessungen häufig auch von den mechanischen Eigenschaften dieser Polymermaterialien ab. Die Abmessungen lassen sich optisch oder taktil messen.

Allerdings treten bei der Dickenmessung transparenter Materialien mit optischen Messverfahren, aber auch bei der Tastschnittmessung weicher Schichten auf harten Substraten systematische Abweichungen auf. Bei taktilen Verfahren sind die wesentlichen Einflussfaktoren die Antastkraft und der Tastspitzenradius. Bei viskosen Materialien, deren mechanische Eigenschaften zeitabhängig sind, wirken sich auch unterschiedliche Messgeschwindigkeiten auf die Höhe der systematischen Abweichungen aus.

Die PTB hat daher in Zusammenarbeit mit anderen europäischen Metrologie-Instituten ein Verfahren zur Korrektur der systematischen Messabweichungen entwickelt, das in der Norm DIN 32567 standardisiert worden ist. In der Norm werden die wesentlichen Einflussfaktoren bei taktilen und optischen Messungen aufgezeigt und Methoden zur Abschätzung, Korrektur und Reduzierung der systematischen Abweichungen beschrieben.

Sie beschreibt anwenderfreundliche Verfahren, mit denen sowohl die Antastkraft, als auch der Tastspitzenradius mit Hilfe von Normalen bestimmt werden können.

Bei optischen Messgeräten sind die wesentlichen Einflussfaktoren die effektive numerische Apertur der verwendeten Optik, die Lage der Reflexionsebene bei volumenstreuenden Materialien und der Phasensprung bei Reflexion. Die Norm beschreibt für Weißlichtmikroskope und fokussierende Messsysteme Verfahren zur Bestimmung dieser Größen und Korrektur von systematischen Abweichungen auf der Basis neuer Normale.

Die Forschungsarbeiten fanden im Rahmen des internationalen MeProVisc-Projektes (Dynamic mechanical properties and long-term deformation behaviour of viscous materials) innerhalb des Europäischen Metrologieforschungsprogramms EMRP statt. Ergebnis des Projektes ist ein Vergleich von Kriechmessungen mit der dynamischen instrumentierten Eindringprüfung für viskose Materialien. Die Standardisierung dieser Verfahren ist im Teil 5 der ISO 14577 Norm zur Nanoindentation geplant.

Ansprechpartner
Dr. Uwe Brand, Arbeitsgruppe 5.11 Härte und taktile Antastverfahren, Telefon: 0531-592 5111,
E-Mail: uwe.brand@ptb.de

Weitere Informationen
• Brand, U.; Beckert, E.; Beutler, A.; Dai, G.; Stelzer, C.; Hertwig, A.; Klapetek, P.; Koglin, J.; Thelen, R. and Tutsch, R.: Comparison of optical and tactile layer thickness measurements of polymers and metals on silicon or SiO2. Meas. Sci. Technol. 22 (2011) 094021 (14pp)
• DIN 32567 Fertigungsmittel für Mikrosysteme — Ermittlung von Materialeinflüssen auf die Messunsicherheit in der optischen und taktilen dimensionellen Messtechnik. Teile 1 – 5
• Li, Z., Brand, U. und Ahbe, T.: Step height measurement of microscale thermoplastic polymer specimens using contact stylus profilometry. Prec. Eng. 45, 110–117 (2016)

Weitere Informationen:

http://www.ptb.de/cms/presseaktuelles/journalisten/presseinformationen/presseinf...

Imke Frischmuth | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Weitere Berichte zu: Bewegungssensor DIN-Norm Dickenmessung EMRP ISO PTB measurements

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Europäisches Exzellenzzentrum für Glasforschung
17.03.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Vollautomatisierte Herstellung von CAD/CAM-Blöcken für kostengünstigen, hochwertigen Zahnersatz
16.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise