Optiken messen mit hoher Punktedichte
Kontaktlinsen werden beispielsweise mit dem Fasertaster gemessen
Aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften stellen sowohl optische Funktionsflächen – etwa von Linsen aus Kunststoff – als auch die hierfür in der Fertigung eingesetzten Werkzeuge eine besondere Herausforderung für die Messtechnik dar. Je nach Werkstücktyp kommen unterschiedliche Sensoren zum Einsatz.
Optische Linsen aus Kunststoff verfügen über vielfältige Einsatzbereiche: Im Alltag begegnen sie uns häufig als LED-Linsen, in Form von Brillen oder Kontaktlinsen und integriert in Smartphone-Kameras oder Projektoren (Bild 1). Jeder Linsentyp stellt unterschiedliche Anforderungen an die Messtechnik. Bei LED-Linsen für Autoscheinwerfer steht die komplexe Geometrie im Vordergrund. Die Linsen sind einige Zentimeter groß und erfordern Messungen im mittleren Genauigkeitsbereich. Letzteres gilt auch für Kontaktlinsen. Zu deren Herstellung mit Spritzgießmaschinen werden Werkzeuge mit hochreflektierenden Oberflächen eingesetzt, die über Toleranzen von nur etwa 10 µm verfügen.
Linsen für Smartphones stellen eine ganz andere Herausforderung dar: Sie sind stark gekrümmt, nur wenige Millimeter groß und werden zu komplexen Baugruppen montiert. Die Toleranzen betragen typisch 3 µm und weniger. LED-Linsen für Autoscheinwerfer bilden eine Baugruppe mit Lichtquelle und Reflektor. Entscheidend für die Lichtausbeute sind die Ebenheit der verschiedenen Flächen sowie die Lage der Komponenten zueinander. Da die Formabweichung eines Geometrieelements in verschiedenen Teilbereichen und kurzen Abständen stark variieren kann, muss das gesamte Element mit hoher Punktedichte erfasst werden.
CT für komplexe Bauteile und Baugruppen
Bei der Computertomografie (CT) wird das Werkstück im kegelförmigen Röntgenstrahl zwischen Röntgenquelle und Detektor gedreht. Während der Drehung werden Durchstrahlungsbilder aufgenommen, aus denen ein vollständiges Volumenmodell rekonstruiert wird. Zur Bestimmung von geometrischen Eigenschaften (Maßen) werden die Messpunkte an den Materialübergängen bei Werth mit einem patentierten Subvoxeling-Verfahren berechnet. Da die Röntgenstrahlung das Werkstück durchdringt, stellt die resultierende Messpunktewolke auch innenliegende Geometrien dar. Daher kann mit CT die komplette Baugruppe in montiertem Zustand gemessen und die Einbaulage der Komponenten zueinander beurteilt werden. Aufgrund der hohen Punktedichte bietet sich eine CT-Messung auch zur Messung der Formabweichungen an. [...]
Werth Messtechnik GmbH
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