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Fertigungskette von Si-Kugeln und interferometrische Bestimmung des Kugelvolumens

Rückführbare und robuste Kalibrierverfahren für Mikroinnenstrukturen

01.12.2013


Im Rahmen des vom BMWi geförderten MNPQ-Projekts „Rückführbare und robuste Kalibrierverfahren für Mikroinnenstrukturen“ wurde erstmals eine vollständige Verfahrenskette zur Kalibrierung komplexer Mikroinnenstrukturen entwickelt. Ein neu entwickelter Mikrohanteltaster (Bild 1), der zum Patent angemeldet ist, ermöglicht taktile Messungen von Mikroinnenstrukturen mit Spaltbreiten bis hinunter zu ca. 150 µm. Dies gestattet ein zuverlässiges Erfassen und Bewerten hochgenauer und funktionsrelevanter Innenstrukturen, wie sie beispielsweise in der Medizintechnik immer häufiger anzutreffen sind. Die Konstruktion des Taststiftes ermöglicht momentan die Halterung von zwei Tastkugeln mit Tastkugeldurchmessern bis hinunter zu 120 µm, die über Klemmkräfte gehalten und ausgetauscht werden können. Hergestellt werden die Taststifte mittels Mikrodrahterosion. Erste Verifikationsmessungen an Mikroinnengewinden wie M0,7 x 0,175 wurden an einem kommerziellen 3D Koordinatenmessgerät (KMG) durchgeführt. Bei dem eingesetzten KMG handelte es sich um ein Gerät, wie es auch zur Messung von makroskopischen Bauteilen eingesetzt wird, bei dem lediglich Antastparameter wie z. B. die Antastkraft an die Erfordernisse zur Messung von Mikrobauteilen angepasst wurden. Zusammen mit einem neuartigen Ansatz zur flächenhaften Auswertung von Gewinden bietet dies die Möglichkeit einer ganzheitlichen Qualitätsbetrachtung.

Bild 1: Mikrohanteltaster zur Messung von Mikrogewinden. Taster mit Tastkugeldurchmessern von 120 µm bei der Messung eines Gewindes der Größe M0,7 x 0,175

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