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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

Ein wesentlicher Anteil an geometrischen Werkstückfehlern wird durch Temperatureinflüsse auf Werkstück und Werkzeugmaschine verursacht. Im Rahmen eines europäischen Projekts wurde eine mobile Klimasimulationskammer konzipiert, um die Umgebungstemperaturen zwischen +15 °C und +45 °C variieren zu können. Der Einfluss unterschiedlicher Umgebungstemperaturen auf die Maschinengeometrie und die Werkstücke konnte damit messtechnisch erfasst und über die Maschinensteuerung kompensiert werden.

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Die PTB stellt die denkbar glattesten Oberflächen und die denkbar kleinsten Stufen her. Dazu werden Oberflächen präpariert, die auf einer Fläche von 100 µm² und mehr auf atomarer Skala entweder komplett stufenfrei sind oder periodisch auftretende monoatomare Stufen mit Terrassenbreiten von einigen Mikrometern zeigen. Dies geschieht unter Ausnutzung der Selbstorganisation von Atomen an der Oberfläche von kristallinem Silizium.

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Für die Aufrüstung eines UHV-Rastertunnelmikroskops (UHV-STM) mit einem komplexen interferometrischen Messsystem wurde ein virtuellen 3D-Modell des bestehenden Aufbaus erstellt. Für das Upgrade zum metrologischen UHV-STM wurden modernste Methoden der 3D Erfassung, Virtualisierung und computerbasierten Simulation von komplexen optomechanischen Komponenten angewendet.

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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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