TY - CONF A1 - Neuschaefer-Rube, U. A1 - Bartscher, M. A1 - Schulze, M. A1 - Neukamm, M. A1 - Staude, Andreas A1 - Goebbels, Jürgen T1 - Messung von Mikrogeometrien mit industrieller Computertomographie N2 - Die industrielle Computertomographie (CT) ist ein gut bekanntes Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstücken. In den letzten Jahren wird die CT aber zunehmend auch für dimensioneile Messungen von Werkstücken eingesetzt. Der wesentliche Vorteil der CT liegt in der Kompletterfassung mit hoher Messpunktdichte, die auch für andere Messverfahren unzugängliche, innere Geometrien einschließt. An kleinen Bauteilen können Strukturen bis herunter zu wenigen Mikrometern gemessen werden, wodurch sich das Verfahren gut für die Messung von Mikroteilen eignet. Nachteilig ist, dass viele Einflussgrößen das Messergebnis beeinflussen, was die Rückführung der Messergebnisse, die Bestimmung der Messunsicherheit und die Definition von Spezifikationen für CT-Anlagen erschwert. Der Beitrag stellt nach einer Einführung in das Verfahren Anwendungsbeispiele der CT an Mikroteilen vor. Darüber hinaus geht der Beitrag auf Prüfkörper und -verfahren zur Einmessung und Überprüfung von CT-Anlagen ein und berichtet über aktuelle Normungsaktivitäten. Abschließend werden Möglichkeiten zur weiteren Steigerung der Auflösung aufgezeigt, um zukünftig möglicherweise auch Nanogeometrien messen zu können. T2 - 4. Fachtagung Metrologie in der Mikro- und Nanotechnik 2011 - Messprinzipien - Messgeräte - Anwendungen CY - Erlangen, Germany DA - 25.10.2011 PY - 2011 SN - 978-3-18-092133-4 SN - 0083-5560 N1 - Serientitel: VDI-Berichte – Series title: VDI-Berichte VL - 2133 SP - 137 EP - 148 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-26251 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schulze, M. A1 - Staude, Andreas A1 - Neukamm, M. A1 - Neuschaefer-Rube, U. A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Bartscher, M. A1 - Bellon, Carsten A1 - Hilpert, U. ED - Weckenmann, A. T1 - Hochgenaue Geometriebestimmung von Mikrobauteilen mit Computertomographie (CT) N2 - 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. T2 - Abschlusskolloquium DFG Schwerpunktprogramm 1159 - Neue Strategien der Mess- und Prüftechnik für die Produktion von Mikrosystemen und Nanostrukturen CY - Erlangen, Deutschland DA - 06.10.2010 PY - 2011 SN - 978-3-8440-0358-1 SN - 0945-0769 SP - 36 EP - 52 PB - Shaker Verlag GmbH AN - OPUS4-24875 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ehrig, Karsten A1 - Bartscher, M. A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Schulze, M. A1 - Staude, Andreas T1 - Dimensionelles Messen unter Phasenkontrast mit Synchrotron Computertomographie N2 - Phasenkontrastmessungen haben sich als hilfreich bei der Kantenfindung von Strukturen mit nur geringem Absorptionskontrast erwiesen. Solche Messungen können besonders gut mit monochromatischer Röntgenstrahlung hoher räumlicher Kohärenz durchgeführt werden, wie sie bei der Synchrotron- Computertomographie (SY-CT) benutzt wird. Nachteilig wirken sich allerdings die Phasenverschiebung des Synchrotronstrahls über das Strahlprofil und damit die Kantenverbreiterung in den zu untersuchenden Strukturen aus. Daher ist ein dimensionelles Messen mit normalen Rekonstruktionsverfahren nicht möglich. In der vorliegenden Arbeit werden neue Filterverfahren zur Korrektur der Phasenverschiebung unter Beibehaltung des erhöhten Kontrastes bei der Rekonstruktion angewandt, um ausgewählte einkomponentige Referenzobjekte hinsichtlich der dimensionellen Messeigenschaften zu untersuchen. Als Referenz werden rückgeführte Messungen mit taktilen Koordinatenmessmaschinen herangezogen. Die Untersuchungen wurden im freien Strahl durch Variation des Abstandes zwischen Objekt und Detektor am Strahlrohr der BAM am Helmholtz- Zentrum Berlin für Materialien und Energie - Speicherring BESSY II durchgeführt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2010 CY - Erfurt, Deutschland DA - 2010-05-10 PY - 2010 SN - 978-3-940283-26-9 IS - DGZfP-BB 122 (Di.2.A.3) SP - 1 EP - 9 CY - Berlin AN - OPUS4-23208 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neukamm, M. A1 - Schulze, M. A1 - Staude, Andreas T1 - Untersuchung der geometrischen Eigenschaften industrieller CT mit Hilfe eines neuartigen Prüfkörpers und den Methoden der Photogrammetrie N2 - Anhand des hier vorgestellten zylindrischen Prüfkörpers, an dem Kugeln aus einem Material mit einem hohen Absorptionskoeffizienten und sehr geringen Formabweichungen angebracht wurden, können die geometrischen Eigenschaften von CT-Anlagen untersucht werden. Die Basis der Auswertung bilden die radiometrischen Aufnahmen. Mit Hilfe eines angepassten Ellipsenoperators werden die Mittelpunkte der in den radiometrischen Aufnahmen überlagerungsfrei abgebildeten Kugeln ermittelt. Anhand dieser Mittelpunkte können die geometrischen Eigenschaften des Gesamtsystems zunächst rein an den sich daraus ergebenen Spuren diskutiert und in einem weiteren Schritt photogrammetrisch mit Hilfe der Bündelblockausgleichung ausgewertet werden. Die Untersuchungen zeigen, dass der Prüfkörper geeignet ist, die geometrischen Eigenschaften von CT-Anlagen zu überwachen. In einem weiteren Schritt könnte das vorgestellte Verfahren benutzt werden, um z.B. Abweichungen von Drehtischen zu charakterisieren und ggf. zu korrigieren. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2010 CY - Erfurt, Deutschland DA - 2010-05-10 PY - 2010 SN - 978-3-940283-26-9 IS - DGZfP-BB 122 (Di.2.A.2) SP - 1 EP - 12 CY - Berlin AN - OPUS4-22529 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulze, M. A1 - Neugebauer, M. A1 - Meeß, R. A1 - Brzoska, J. A1 - Jung, A. A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten T1 - Der Einfluss unterschiedlicher Materialzusammensetzungen auf das dimensionelle Messen von Mikroobjekten mittels Mikro-Computertomographie N2 - Computertomographische Aufnahmen von Objekten mit stark voneinander abweichenden Absorptionseigenschaften stellen sowohl für den Anwendungsbereich der zerstörungsfreien Prüfung als auch für den der dimensionellen Messtechnik eine besondere Herausforderung dar. Die Aufnahmekonfiguration kann bei Objekten dieser Art häufig nicht so gewählt werden, dass die unterschiedlichen Materialeigenschaften mit ausreichender Qualität abgebildet werden können. Aus diesem Grund ist eine objektive Bewertung der Oberflächenmessung mit Hilfe eines in dieser Untersuchung eingeführten Qualitätsmaßes erforderlich. Anhand der in dieser Arbeit vorgestellten Prüfkörperserie soll der Einfluss der Materialzusammensetzung auf das dimensionelle Messen mit CT erfasst und charakterisiert werden. Unter Berücksichtigung der Qualitätsbewertung der Oberflächenpunkte erfolgt die Berechnung der Form- und Abstandsabweichungen. Ziel ist es, die Genauigkeit der Oberflächenmessung hinsichtlich unterschiedlicher Aufnahmeparameter und Materialzusammensetzungen darzustellen. Anhand dieser Ergebnisse ist es möglich, den computertomographischen Aufnahme- und Auswertungsprozess quantitativ zu bewerten und Ursachen der Abweichungen zu diskutieren. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2010 CY - Erfurt, Deutschland DA - 2010-05-10 PY - 2010 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp2010/Inhalt/di2a4.pdf SN - 978-3-940283-26-9 IS - DGZfP-BB 122 (Di.2.A.4) SP - 1 EP - 9 CY - Berlin AN - OPUS4-22528 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -