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3D-Analyse von Oberflächenschädigungen in metallischen Werkstoffen unter Ermüdungsbelastung

Fachliche Zuordnung Messsysteme
Förderung Förderung von 2012 bis 2017
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 222262440
 
Erstellungsjahr 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In diesem Projekt wurde ein interferometrisches System mit Schwingungskompensation für den Einsatz in maschinennaher Umgebung realisiert. Es entstand ein flächenhaft messendes hochauflösendes Linnik-Weißlichtinterferometer, in welches ein punktförmig messendes Laserinterferometer integriert ist, das denselben optischen Strahlengang nutzt. Das Laserinterferometer erfasst zeitlich hochaufgelöst Abstandsänderungen und damit auch eventuelle Störschwingungen, deren Einfluss im Anschluss an die weißlichtinterferometrische Messung aus den Messdaten herausgerechnet wird. Der Mess-, Korrektur- und Auswerteablauf des Interferometers wurde für schnelle Messungen optimiert. Durch den Einsatz einer schnellen Kamera konnte der Messvorgang um den Faktor 9 im Vergleich zum System aus der ersten Projektphase beschleunigt werden. Damit die während des schnellen Messvorgangs anfallenden Bilddaten nicht zum Flaschenhals des Systems werden und die Messzyklen durch die anschließende Signalauswertung verzögern, wurden mehreren Optimierungen an Datenaufnahme-, Korrektur- und Auswertealgorithmen vorgenommen, sodass die gesamte Postprocessing-Dauer nach dem Messvorgang auf die Zeit von unter einer Sekunde reduziert werden konnte. In experimentellen Untersuchungen unter Laborbedingungen erreichte das Weißlichtinterferometer eine Standardabweichung von 1,6 nm im Vergleich zur Topographie ohne Störschwingungen bei mehreren künstlich aufgebrachten Störschwingungen im Bereich zwischen 1 und 400 Hz mit Schwingungsamplituden zwischen 5 und 70 nm.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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