Spanen
Qualitätssicherungseinrichtung zur
Inspektion von Mikrowerkzeugen
– Mikrowerkzeug-Inspektor -
In der Mikrobearbeitung kommen zunehmend auch zerspanende Verfahren zum Einsatz. Ein einwandfreier Zustand ist bei diesen Werkzeugen unbedingte Voraussetzung zur Gewährleistung der Bearbeitungsqualität. Aufgrund der geringen Abmaße hätten Fehlbearbeitungen fatale Folgen, die zum Ausschuss des entsprechenden Bauteils führen.
Eine wesentliche Ursache für Fehlbearbeitung stellen
defekte Werkzeuge dar. Als Defekt können sowohl
Abweichungen in der Werkzeuggeometrie als auch Risse in der
Werkzeugoberfläche angesehen werden. Folgen dieser
Abweichungen von der Idealform sind Schäden, die am
Werkzeug während des Eingriffs entstehen können und damit
Fehlbearbeitungen hervorrufen.
Ziel dieses Projektes ist die Beurteilung der Werkzeuge auf
ihre Verwendbarkeit hin. Dazu sollen Formabweichungen und
Risse am Werkzeug mit einer minimalen Ausprägung von 1 µm
erkannt werden.
Zwei Varianten wurden realisiert.
Die erste Variante vermisst das jeweilige Werkzeug im Durchlichtverfahren. Dazu wird der Prüfling mit einem homogenisierten und kollimierten Lichtstrahl beleuchtet und von der Gegenseite mit einem Mikroskopobjektiv betrachtet. Die Fokusebene ist so einstellbar, dass sie in der Werkzeugmitte liegt. Zudem kann das Werkzeug dem Messzweck angepasst verfahren werden.
Die zweite Variante wendet das Auflichtverfahren an, um Abweichungen zu detektieren. Dazu wird das Werkzeug ebenenweise vermessen und durch einen Algorithmus auf Bildschärfeareale hin ausgewertet und zu einem dreidimensionalen Modell komponiert. Das berechnete Modell kann mit Tiefeninformationen versehen werden, so dass auf diese Weise eine Bestimmung eventuell aufgetretener Abweichungen vorgenommen werden kann.