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Fertigungskette von Si-Kugeln und interferometrische Bestimmung des Kugelvolumens

Fertigungsmesstechnik

Abteilung 5

Dimensionen von vielen Metern bis zu Nanometern — die präzise Längenmesstechnik ist das Rückgrat einer zuverlässigen und zukunftssicheren Produktion.

Aufgaben

Die Abteilung Fertigungsmesstechnik sorgt mit speziellen Messgeräten, Messverfahren und Normalen - angepasst an den jeweiligen Längen- und Winkelbereich - für die Rückführung industrieller Messungen auf die Einheit Meter. Sie ist auch zuständig für die Rückführung im Bereich der Härtemessung. Ziel der Arbeiten ist es, der Industrie die Rückführung in geeigneter Form anzubieten und damit verbundene messtechnische Herausforderungen gemeinsam zu lösen.
Die hierfür notwendigen Forschungs- und Entwicklungsaufgaben konzentrieren sich auf neue Messverfahren und -geräte sowie Normale. Darüber hinaus bearbeitet die Abteilung komplexe fertigungs- und messtechnische Aufgaben im Bereich Grundlagen der Metrologie. Der Wissenschaftliche Gerätebau unterstützt mit der Konstruktion und Fertigung spezieller Baugruppen und Präzisionsmessgeräte die gesamte PTB.

Nachrichten

Im Rahmen des EMPIR-Projektes „Strength-ABLE“ wurde ein Pikoindenter auf der Basis eines Mikro-Elektro-Mechanischen Systems (MEMS) entwickelt. Das System soll die messtechnische Lücke zwischen Rasterkraftmikroskopen (AFM) und Nanoindentationsgeräten überbrücken. Es weist Indentationskräfte bis 400 µN auf und erreicht Indentationstiefen bis 9 µm bei einer Kraftauflösung von 9 nN. Kommerziell verfügbare AFM-Cantilever mit Diamantspitze können als Eindringkörper eingesetzt werden.

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Die Rückführung auf die SI Definition des Meters basiert in der Geodäsie meist auf Messungen an Pfeilerstrecken. An der PTB wurde im europäischen Metrologieforschungsprojekt „Metrology for long distance surveying“ mit dem TeleYAG System ein optisches Primärnormal zur Rückführung dieser Basisstrecken mit geringer Unsicherheit entwickelt und verifiziert. Ein „Good Practice Guide“ fasst im Projekt entwickelte Empfehlungen zur Planung, Durchführung, Auswertung und Messunsicherheitsbetrachtung für Kalibrierungen für Anwender zusammen.

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Ein Kalibrieraufbau für die quantitative Charakterisierung der quasi-statischen Eigenschaften von Mikro- und Nanopositioniertischen wurde entwickelt. Wesentlicher Bestandteil des Kalibrieraufbaus ist ein vierstrahliges Planspiegel-Differenzinterferometer (Jamin-Interferometer (NPL)). Durch das spezielle optische und mechanische Design des Kalibrieraufbaus wurde eine Auflösung von 14 pm und ein Grundrauschen kleiner als 10 pm/ √Hz (für Frequenzen > 1 Hz) erzielt.

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Weitere Nachrichten

Fachbereiche & ArbeitsgruppenFachbereiche & Arbeitsgruppen

Datenanalyse für die Fertigungsmesstechnik

Im Bereich Beratung Datenanalyse werden Verfahren aus der Numerik und Systemtheorie für die Fertigungsmesstechnik aufbereitet und an die unterschiedlichen konkreten Aufgaben der einzelnen Fachbereiche angepasst. Die Arbeiten umfassen die detaillierte Beratung und praktische Unterstützung bei der Implementierung, sowie Tests und Vergleiche. Die Referenzsoftware für die Rauheitsmesstechnik RPTB wird ebenfalls an dieser Stelle betreut, Opens external link in new windowhttps://www.ptb.de/rptb.  

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