Hochgenaue Geometriebestimmung von Mikrobauteilen mit Computertomographie (CT) - Genauigkeitssteigerung durch moderne Rekonstruktions- und adaptive Messverfahren

• Antragsteller: Dr. Jürgen Goebbels; Dr. Ulrich Neuschaefer-Rube
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 31946842

Ziel des Vorhabens ist die hochgenaue und vollständige Erfassung innerer und äußerer Geometrien von Mikrobauteilen mittels Mikro-Computertomographie (µCT). Industriell wichtige Mikrobauteile sind z.B. Einspritzsysteme, Festplattenkomponenten oder Instrumente für die minimal-invasive Chirurgie. Typische Bauteilgrößen liegen hier im Bereich 0,1 mm - 100mm; typische zu messende Strukturen haben Größen von 0,5 µm - 500 µm. Mit klassischen Methoden der Messtechnik ist eine schnelle und hochgenaue Erfassung der gesamten Oberfläche von Mikrobauteilen bisher kaum möglich. Innenstrukturen von Mikrobauteilen können mit keiner optischen oder taktilen Messtechnik zerstörungsfrei gemessen werden. Diese Einschränkungen sollen mittels hochgenauer µCT überwunden werden. Hierzu soll der Messprozess simuliert werden, um die Anwendung von Korrekturverfahren zur Genauigkeitssteigerung zu ermöglichen. CT-Messungen an kalibrierten Mikroprüfkörpern sollen die Korrekturverfahren verifizieren. Für die Kalibrierung der Prüfkörper sollen Multisensor-Verfahren entwickelt und getestet werden. Diese sollen es erlauben, Prüfkörper gleichzeitig hochgenau und mit großer Messpunktdichte zu kalibrieren. Es ist geplant, die an Prüfkörpern erreichten Messunsicherheiten und Auflösungen zum Projektabschluss an realen, industriellen Mikrobauteilen (z.B. Mikrozahnrädern) messtechnisch nachzuweisen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1159: Neue Strategien der Mess- und Prüftechnik für die Produktion von Mikrosystemen und Nanostrukturen