Quality Engineering 04.18

Innovationsforum ::
Promotion
Oberflächenmessung 4.0 mit Streulicht
Einzigartige Kombination
Datenbasiertes Wissen ist nur nutzbar, wenn die zugrundeliegenden Daten wertvolle Informationen
enthalten. Folglich werden zuverlässige Technologien benötigt. Dazu zählt die Streulichttechnologie,
wie sie zum Beispiel der Oberflächenmesstechnikspezialist Optosurf anbietet. Sie kann
nicht nur zur Qualitätssicherung, sondern auch zur Prozesssteuerung eingesetzt werden.
Qualitätssicherung wird selbst zum heutigen Zeitpunkt
überwiegend stichprobenartig im Feinmessraum
durchgeführt. Oberflächenänderungen wie sie beispielsweise
durch Werkzeugverschleiß oder nicht ideal
eingerichtete Werkzeugmaschinen auftreten, können
durch stichprobenartige Messungen nicht eindeutig zugeordnet
werden.
Der OS 500 Streulichtsensor ist hingegen in der Lage,
bis zu 100 % der Teile zu messen, durch eine Datenbankanbindung
allen Bauteilen die relevanten Messdaten
zuzuordnen und durch Werkzeugverschleiß auftretende
Trends zu erkennen und somit Abrichtzyklen zu verlängern.
Dieser Faktor eröffnet erhebliche Kosteneinsparungspotenziale
in der Produktion.
Vollflächiges Messen der Funktionsfläche
100-%-Messung der Oberfläche auf einer Kugelumlaufspindel. Das Messsystem kann direkt in der
Fertigungsumgebung aufgestellt werden Bilder: Optosurf
Der Referent
Boris Brodmann
Geschäftsführer
Optosurf
www.optosurf.de
Die Entwicklung moderner Werkstoffe und Fertigungstechnologien
erfordert eine intensivere Datenerhebung
auf Werkstückoberflächen in der gesamten Prozesskette.
Etablierte Messtechnologien sind hochpräzise geometrische
Messgeräte. Allerdings ist aufgrund der
Messgeschwindigkeit und Vibrationsempfindlichkeit eine
Integration in die Prozesskette erschwert.
Eine erste Möglichkeit zur Form- und Rauheitsmessung
in der Fertigungsumgebung ist die Streulichtmethode.
Sie kann zur reinen Qualitätssicherung genutzt
werden, bietet darüber hinaus zusätzliche Potenziale
zur datenbasierten Prozessanalyse und -steuerung. Eine
weitere Stärke des Messsystems liegt in der Möglichkeit
zur Funktionsbeurteilung feinbearbeiteter Oberflächen.
Diese Kombination aus Qualitätssicherung, Prozessanalyse
und Funktionsbeurteilung ist bisher einzigartig.
Das physikalische Prinzip der Streulichtmessung: Die
Oberfläche wird mit einem Messfleck beleuchtet. Das
durch die Mikrostrukturwinkel zurückgestrahlte und gestreute
Licht wird von einem fotosensitiven Detektor erfasst.
Je weiter das reflektierte Licht gestreut wird, desto
höher ist die Oberflächenrauheit. Durch eine Verschiebung
des Schwerpunktes der gesamten Streuwinkelverteilungskurve,
werden gleichzeitig Formmessungen
(Form, Rundheit und Welligkeit) durchgeführt.
Um die Funktionalität hochbeanspruchter Funktionsflächen
zu gewährleisten, ist es in einigen Fällen wichtig,
eine vollflächige Betrachtung der Oberfläche vorzunehmen.
Diese Vollflächen-Scans sind mit Streulichtsensoren
ebenfalls mit hoher Messgeschwindigkeit realisierbar.
Da Mikrostrukturwinkel anstelle von Höheninformationen
aufgenommen und verarbeitet werden, kann in
der Bauteilentwicklung zudem mit den detektierten
Messdaten auf vielen Oberflächen eine Beschreibung
des Funktionsverhaltens (Reibung, Klebeverhalten,
Glanz oder Stick-Slip-Effekte) vorgenommen werden.
Des Weiteren können durch die gleichzeitige Form- und
Welligkeitsmessung Ursachen für Geräusche detektiert
und dem Produktionsprozess zugeordnet werden. ■
Das Unternehmen
Optosurf ist ein Anbieter von optischer Fertigungsmesstechnik.
Die optoelektronische Technologie bietet
neue Möglichkeiten zur hochgenauen Oberflächenmessung
funktionskritischer Bauteile in der Automobilindustrie,
im Maschinenbau, der Halbleiterindustrie
und in der Medizintechnik.
Quality Engineering 04.2018 45