Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Exakte Messung gekrümmter Flächen

11.04.2014

Die PTB präsentiert Konzept und Prüfkörper zur genauen Vermessung von Asphären auf der Optatec in Frankfurt.

Die genaue Vermessung von Asphären – gekrümmten aber nicht kugelförmigen Flächen − stellt eine enorme technische Herausforderung dar. Sie können sowohl mit optischen als auch mit taktilen Messverfahren gemessen werden, die jeweils ganz unterschiedlich auf Krümmungen und Steigungen reagieren und entsprechend abweichende Messergebnisse liefern.


Moduliertes Sinusprofil auf einem Prüfkörper für die Asphärenmessung

PTB


Multi-Radien-Prüfkörper, Strukturmerkmale überhöht

PTB

Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) hat nun Asphärennormale entwickelt, mit denen die rückgeführte Kalibrierung unterschiedlicher Messgeräte und damit die Vergleichbarkeit von Messergebnissen möglich wird. Derartige Prüfkörper erhöhen bei Herstellern und Endkunden das Vertrauen in die Messrichtigkeit bei einem Bruchteil der Kosten des Gesamtgerätes. Weitere Informationen erhalten Sie vom 20. bis 22. Mai 2014 auf der Optatec in Frankfurt (Halle 3, Stand I 16).

Ein Beispiel für asphärische Flächen sind Linsen, die beispielsweise Einsatz finden als Kontaktlinsen, Brillengläser, in Mikroskopen oder Kameraobjektiven. Die PTB hat mehrere Normale entwickelt, die die rückgeführte Kalibrierung sowohl von Koordinaten- als auch von optischen Messgeräten für die Vermessung solcher Asphären ermöglichen. Die Oberfläche der Prüfkörper ist von definierter asphärischer Form.

Auf dem Prüfkörper sind modulierte Sinusprofile auf einer Sphäre mit Plateaus und Freiformflächen eingebracht. Diese verschiedenen Formen dienen zur Bestimmung der lateralen Auflösung, der vertikalen Höhengenauigkeit und der genauen Formbestimmung. Die neuen Prüfkörper sind für Prüflaboratorien entlang der Rückführungskette und zur Qualitätssicherung in der Industrie von Interesse.

Institute und Firmen.  Eine deutsche Patentanmeldung ist anhängig.

Kostengünstiges Verfahren zur Vermessung kleiner Asphären und Freiformen

Insbesondere für sehr kleine Asphären und Freiformflächen existieren nur wenige Messtechniken am Markt. Daher präsentiert die PTB auf der Optatec nicht nur neue Prüfkörper, sondern auch ein neues Messkonzept, dessen Wirkprinzip zum Patent angemeldet ist, und das die PTB mit einem oder mehreren Industriepartnern realisieren möchte. Das System kann mittels Mikrolinsenarray kleine Objekte mit einem kompakten Messaufbau ohne bewegliche Teile vermessen.

Etablierte Messverfahren im Bereich der Asphärenmessung sind entweder zeit- und kostenintensiv oder können nur bei ganz bestimmten Prüflingsgeometrien eingesetzt werden. Deflektometrische Systeme, basierend auf Kameras und einem Bildschirm, sind hingegen voluminös und kalibrierintensiv.

Die neue Idee der PTB: Die Kameras werden durch sphärische Wellenfronten ersetzt, welche mit kommerziell verfügbaren Mikrooptiken in sehr hoher Qualität erzeugt werden können. Anstelle eines Bildschirms wird ein Wellenfrontsensor verwendet. Der Prüfling wird nacheinander mit mehreren sphärischen Wellenfronten beleuchtet. Dabei wird die reflektierte und deformierte Wellenfront mit dem Wellenfrontsensor gemessen.

Zur Rekonstruktion der Oberflächenpunkte werden die Strahlen verwendet, die von demselben Punkt der Prüflingsoberfläche reflektiert wurden. Diese müssen aus den Fokus-Punkten der sphärischen Wellenfronten stammen. Aufgrund des Wirkprinzips sind Kalibrierprobleme und Abbildungsfehler deutlich reduziert. Das inkohärente Messprinzip ermöglicht zusammen mit der kurzen Messzeit einen Einsatz im Produktionsumfeld.

Ansprechpartner
Dr. Bernhard Smandek, Technologietransfer der PTB, Telefon: (0531) 592-8303, E-Mail: bernhard.smandek@ptb.de

Weitere Informationen:

http://www.ptb.de/de/aktuelles/archiv/presseinfos/pi2014/pitext/pi140411.html

Imke Frischmuth | PTB

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht COMPAMED 2017 zeigte neue Fertigungsverfahren für individualisierte Produkte
06.12.2017 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht Schlanke Motorsteuergeräte schaffen Platz im Schaltschrank erweitert RiLine Compact - Portfolio
30.11.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Goldmedaille für die praktischen Ergebnisse der Forschungsarbeit bei Nutricard

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Nachwuchs knackt Nüsse - Azubis der Friedhelm Loh Group für Projekte prämiert

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit 3D-Zellkulturen gegen Krebsresistenzen

11.12.2017 | Medizin Gesundheit