Lasermesstechnik Berührungslose Ebenheitsmessung von größeren Präzisionsflächen

Autor / Redakteur: Bernd Packroß / Reinhold Schäfer

Geläppte und feingeschliffene Bauteile lassen sich sehr schwer auf Ebenheit überprüfen. Um diese dennoch zu bestimmen, kann man ein Interferometer mit schrägem Lichteinfall verwenden. So lassen sich Teile mit einem Durchmesser bis 100 mm mit einer einzelnen Messung im Sekundenbereich prüfen.

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Bild 1: Optischer Aufbau eines Prismeninterferometers mit schrägem Lichteinfall auf die zu messende Fläche.
Bild 1: Optischer Aufbau eines Prismeninterferometers mit schrägem Lichteinfall auf die zu messende Fläche.
(Bild: Lamtech)

Geläppte und feingeschliffene Bauteile haben oftmals eine spezifizierte Ebenheit im Mikrometerbereich, aber keine spiegelnde Oberfläche. Um dennoch die Ebenheit zu bestimmen, ist eine Messung mithilfe eines Interferometers mit schrägem Lichteinfall möglich. Auf diese Weise können Teile mit einem Durchmesser bis 100 mm mit einer einzelnen Messung im Sekundenbereich geprüft werden. Für größere Teile ist eine segmentweise Messung mit Dreh- oder Kreuztischen die wirtschaftliche Erweiterung.

Glatte Flächen können mit den aus der Optikfertigung bekannten Interferometern gemessen oder auch mit dem Planglas geprüft werden. Problematisch hingegen wird deren Einsatz bei nicht glatten Flächen, wie sie beim Läppen, Flachhonen und Feinschleifen entstehen, weil dort infolge der höheren Rauheit keine Interferenzstreifen als Maß für die Ebenheit zu sehen sind. Um solche Flächen dennoch mit dem Planglas prüfen zu können, müssen sie in einem zusätzlichen Arbeitsschritt auf einem mit feinstem Polierpapier bespannten Poliertisch abgezogen werden. Durch diese Politur können jedoch die Kanten verrundet werden und das Teil kann bei einer geforderten Mindestrauheit unbrauchbar geworden sein. Beispiele für solche fein bearbeitete Teile sind Komponenten für die Benzin- und Dieseleinspritztechnik, Pumpen oder auch technische Keramikbauteile.

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Matte Flächen können durch schrägen Lichteinfall geprüft wrden

Die Ebenheit solcher Flächen kann mit Interferometern mit einem schrägen Lichteinfall auf die Fläche gemessen werden. Dies lässt sich damit erklären, dass bei einem schrägen Lichteinfall auf die Oberfläche auch bei matten Flächen das Licht gerichtet reflektiert wird und nicht diffus wie bei einem senkrechten Lichteinfall auf eine matte Fläche.

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