Die Optische Rauheitsmessung in Der Qualitätstechnik

ISBN-13: 9783540172420 / Niemiecki / Miękka / 1986

Rolf-Ja1/4rgen Ahlers

Opis

Die vorliegende Abhandlung entstand auf der Grundlage theo retischer und experimenteller Arbeiten wahrend meiner Ta tigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut fur Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Herrn Prof. Dr.-Ing. H.-J. Warnecke danke ich fur die For derung, meinem Mitberichter Prof. Dr. phil., Dipl.-Ing. H. Tiziani fur die grundliche Durchsicht und die konstruktive Kritik, die mir wertvolle Hinweise erbrachten. Dr. rer. nat. K. Melchior sei an dieser Stelle fur sein Verstandnis und die aufmunternde Unterstutzung gedankt. Vielen Institutskolleginnen und -kollegen dank ich fur die tatige Mithilfe; namentlich Frau Y. Niemand, Frau A. Mild ner und Frau C. Berse, die durch Ihre Hilfsbereitschaft zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Mein besonderer Dank gilt meinem Freund und Kritiker Dr. rer. nat. M. Rueff, der sich sehr viel zeit nahm, im Rahmen von fruchtbaren Diskussionen den Inhalt meiner Arbeit zu besprechen. Am SchluB sei auch meinem Eltern gedankt, die die Grundlagen fur meinen - nicht nur akademischen - Werdegang schufen.

Spis treści

0 Verwendete Abkürzungen.- 1 Einleitung.- 2 Stand der Rauheitsmessung.- 2.1 Normen und Richtlinien.- 2.2 Berührende und nicht-optische Verfahren zur Rauheitsmessung.- 2.2.1 Tastschnittverfahren.- 2.2.2 Prinzip der springenden Tastnadel.- 2.2.3 Prinzip der rotierenden Tastnadel.- 2.2.4 Kapazitive Verfahren.- 2.2.5 Pneumatische Verfahren.- 2.2.6 Oberflächen-Tunneleffekt.- 2.3 Optische Verfahren zur Rauheitsmessung.- 2.3.1 Rasterelektronenmikroskope (REM).- 2.3.2 Lichtschnittverfahren.- 2.3.3 Interferenzverfahren.- 2.3.4 Sensorsysteme mit dynamischer Fokussierung.- 2.3.5 Sensoren zur Erfassung der räumli Abstrahlcharakteristik.- 3 Praxisgerechte Anforderungen an ein optisches Verfahren zur Rauheitsmessung.- 4 Die Weißlicht-Methode zur optischen Ermittlung der Oberflächenrauheit.- 4. 1 Theoretische Betrachtungen.- 4.1.1 Systemtheoretischer Ansatz.- 4.1.2 Wechselwirkungen von Lichtwellen mit Oberflächen — eine Zusammenfassung grundlegender Abhängigkeiten.- 4.1.3 Die rauhe Oberfläche als Zufallsprozeß.- 4.2 Numerische Simulation.- 4.2.1 Erzeugung von Oberflächenprofilen.- 4.2.2 Ergebnisse der numerischen Simulation.- 4.3 Experimentelle Ergebnisse.- 4.4 Dynamisierung des optischen Rauheitssensors.- 4.4.1 Einsatz regelmäßiger Sensoranordnungen.- 4.4.2 Einsatz eines Drehspiegels.- 4.4.3 Lateral bewegtes Prisma.- 4.4.4 Rotierende Spirale und Spalt.- 4.5 Alternative Verfahren der optischen Signalauswertung — Fraktale Dimensionen.- 5 Zusammenfassung und Ausblick.- 6 Literaturverzeichnis.- 7 Anhang.- 7.1 Erzeugung von Oberflächenverteilungen durch Markov-Prozesse.- 7.2 Farbphotos von Pbasenkontrast- Strukturen.- 7.3 Masken zur Dynamisierung des optischen Aufbaus.- 7.4 Profilformen von Oberflächen.- 7.5 Einfluß der spektralen Verteilung auf den optischen kontrast.