Topographiemessungen technischer Oberflächen mit einer Streulichtanordnung (Topography Measurements of Engineering Surfaces with Optical Scatterometry)
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K. Hehl
Abstract
Gedrehte Oberflächenprofile besitzen periodische und zufällige Rauheitskomponenten. Um den Drehprozess und damit den Werkzeugverschleiß zu überwachen, ist prozessnah der mittlere periodische Profilanteil zu messen. Es wird eine optische Messmethode vorgestellt, die eine kontinuierliche Kontrolle der Parameter des periodischen Profilanteils erlaubt. Mit Hilfe einer optimierten Streugeometrie werden allein die Streuanteile der periodischen Oberflächenkomponente gemessen. Durch Vergleich mit einem geeigneten theoretischen Modell kann auf die Profilparameter zurückgeschlossen werden. Die im Falle einer Präzisionsbearbeitung (Ra ≤ 1,5 μm) dominierende periodische Rauheitskomponente kann optisch ohne Scanningverfahren gemessen werden. Die so bestimmten Profile stimmen mit den Tastschnittmessungen sehr gut überein. In der Regel reicht die Kirchhoff–Näherung aus, um die Profilparameter zu berechnen. Der Vergleich mit der rigorosen RCWA–Methode zeigt nur deutliche Abweichungen, wenn Nahfeldanteile die Streuung beeinflussen.
Abstract
Profiles of surfaces processed in lathes can be divided into a periodic and a random roughness component. The periodic component is a function of the tool shape and the feed rate. The random part is caused by machine vibrations. The periodic part is the essential global topographic feature to monitor the process. Using an optimized scattering geometry the model–based evaluation leads to an intensified mapping of the microtopographic surface features. The profile parameters measured with the introduced scattering technique agree well with the values obtained by stylus profiling. In most of the cases a simple Kirchhoff approximation can be used. In comparison to a rigorous treatment with a RCWA analysis the results are equal for both methods. Only in the case where near field contributions influence the scattering the more accurate RCWA method must be taken.
© 2003 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH
Artikel in diesem Heft
- Optische Technologien für die Messtechnik – Fokus der OPTO 2002 in Erfurt
- Topographiemessungen technischer Oberflächen mit einer Streulichtanordnung (Topography Measurements of Engineering Surfaces with Optical Scatterometry)
- Texturanalyse von Bandgut- und Straßenoberflächen (Texture Analysis of Industrial and Road Surfaces)
- Beschleunigungssignal ermöglicht präzise Welligkeitsmessung mit bewegtem Abstandssensor (Precise Corrugation Measurement from Moving Platforms: Creating a Virtual Reference Line by Using Acceleration Sensors)
- Messsystem zur Bestimmung von Tropfengrößenverteilungen in dichten Kerosinsprays (A Measurement System to Investigate Droplet Size Distributions in Dense Kerosene Sprays)
- Ein neues beugungsbasiertes Laser-Messverfahren zur Teilchengrößenmessung (A New Diffraction-based Laser Measuring Principle for Particle Sizing)
- Zur Identifizierung von Lochmustern (Identifying Plane Hole Patterns)
- Prozessdiagnose - Ein Statusbericht
- VDI-Richtlinien: Überprüfung belegt
- Richtlinie VDI/VDE/DGQ/DKD 26622 Blatt 7 (Entwurf): Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen - Universalzähler
- Kompendium für die Praxis: "Gase - Dämpfe - Gasmesstechnik"
- Partikelmessung in Parenteralia
- Richtlinie VDI 3866 Blatt 4: Bestimmung von Asbest in technischen Produkten - Phasenkontrastmikroskopisches Verfahren
- CE-Richtlinien: Neue Info-Plattform und Dokumentensammlung im Internet
- Hydrazin-Sensor
- Kompakte Magnetfeld-Sensoren für Kurzhubzylinder
- Modalanalyse mit dem 8 Gramm leichten Beschleunigungssensor
- Messung von Druck und Temperatur in der Kavität
- SMD-UV-LED
- Stoßimpuls-Sensor
- Veranstaltungskalender Januar-Oktober 2003
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