Hochaufgelöste Topografiemessung mit unbegrenztem Messfeld für laufende Fertigungsprozesse

Semester: Wintersemester 2017/18
Geeignet als: Systemtechnikprojekt
Gruppengröße: 3-5 Personen

Weißlicht-Interferometer (WLI) messen Topografien (spiegelnd) glatter Oberflächen flächig und berührungslos. Die vertikale Auflösung liegt im Sub-Nanometerbereich. Die laterale Auflösung liegt im Mikrometerbereich. Die Messung eines Oberflächenbe- reiches von 0,8 mm x 0,8 mm dauert mit einem kommerziell erhältlichen WLI mindestens 5 Sekunden. Damit sind diese Mess- geräte nur bedingt dafür geeignet, große Oberflächenareale zu erfassen bzw. in moderne Fertigungsabläufe integriert zu werden.

Nach der Einarbeitung in die Grundlagen weißlichtinterfero- metrischer Messprozesse ist eine experimentelle Messanordnung für WLI-Messungen an einem kontinuierlich rotierenden, zylindrischen Messobjekt zu erstellen. Die laterale Bewegung der Messobjektoberfläche relativ zum Messsystem ist Voraussetzung dafür, dass sich in Drehrichtung ein (theoretisch) unbegrenztes Messfeld ergibt. Für die Auswertung der digitalen Interferenzbilder sind Algorithmen zu entwerfen, welche den lateral scannenden Messprozess, die gekrümmte Oberfläche und ggf. weitere Parameter berücksichtigen. Die Messsystem- steuerung sowie die Messdatenerfassung und -auswertung sollen mit einem in Matlab zu erstellenden GUI erfolgen.

Aufgaben

• Erarbeitung theoretischer Grundlagen der WLI

• Entwurf und Parametrierung eines WLI-Messprozesses für

kontinuierlich bewegte Oberflächen

• Aufbau eines experimentellen Messsystems für WLI-Messungen

an einem rotierenden, zylindrischen Probenkörper

• Implementierung der Softwarealgorithmen in Matlab

• Durchführung von Messreihen und Validierung

Kontakt

Stefan Patzelt
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Telefon: +49 (0)421 218 646 18

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