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Fertigungskette von Si-Kugeln und interferometrische Bestimmung des Kugelvolumens

Erfolgreiche Teilnahme an einem internationalen Ringvergleich auf dem Gebiet der Rauheitsmesstechnik

01.12.2012


Sechzehn nationale Metrologieinstitute aus vier Metrologieregionen weltweit (APMP, EURAMET, SIM und SADCMET) haben ihre Kalibrierdienstleistungen im Bereich Rauheit und für Messungen an Tiefeneinstellnormalen mit optischen- und Tastschnittverfahren ver-glichen. Geleitet wurde der Vergleich APMP.L-K8 vom australischen Metrologieinstitut NMIA. Die Messungen in allen beteiligten Instituten erfolgten im Zeitraum von Aug. 2008 bis Juni 2010, wobei einige Zwischenmessungen im Pilotlabor durchgeführt wurden, um den Zustand der verwendeten Normale zu überprüfen.

Gemessen wurden drei Tiefeneinstellnormale mit den nominalen Tiefen von 0,4 µm, 2,4 µm und 10 µm und vier Raunormale mit periodischen und aperiodischen Profilen mit nominalen Ra Werten von 0,2 µm, 0,95 µm, 1,5 µm und 3,1 µm. Die Raunormale wurden mit insgesamt 14 unterschiedlichen 2D-Rauheitskenngrößen charakterisiert. An den Tiefeneinstellnormalen wurde die Rillentiefe d nach ISO 5436-1 bestimmt. Ferner erfolgte ein Vergleich der jeweils eingesetzten Rauheitssoftware durch die Auswertung von zwei Referenzdatensätzen.

Das Diagramm im Bild 1 zeigt beispielhaft die Ergebnisse aller Laboratorien für die Mess-größe Rz für ein Raunormal mit einem aperiodischen Profil mit den dazugehörigen erweiter-ten Messunsicherheiten U(k=2) und dem Referenzwert KCRV, der durch die gezogene rote Linie dargestellt ist. Bei vier Instituten zeigten die Kennwerte und ihre beigeordnete Messun-sicherheit Abweichungen und konnten deshalb für die Berechnung des Referenzwertes nicht berücksichtigt werden. Seitens der PTB zeigten alle 35 bestimmten 2D-Rauheitskenngrößen eine gute Übereinstimmung mit dem jeweiligen Referenzwert des Vergleichs. Somit sind alle Kalibrierdienstleistungen, die die PTB im Bereich der 2D-Rauheitskenngrößen anbietet, durch den Vergleich vollständig bestätigt worden.


Bild 1: Ergebnisse für die Messgröße Rz für das Raunormal 5256. Die Kennwerte von vier Instituten (NMC, NIS, VMI, KIM-LIPI) wurden für die Berechnung des Referenzwertes nicht verwendet.

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