In-Prozess-Charakterisierung spiegelnder Oberfl?chen mit Laserstreulicht und leistungsf?higer Hardware

摘要

Laserstreulichtmessungen auf der Basis von Specklekorrelationsverfahren charakterisieren Gestaltabweichung opaker, technischer Oberfl?chen auf der Mikro- und Nanometerskala. Anhand eines einzigen Streulichtbildes l?sst sich die Rauheit eines mit Laserlicht beleuchteten Oberfl?chenbereiches mit mehreren Millimetern Durchmesser quantitativ bewerten. Mit hohen Laser-Lichtleistungen, kurzen Belichtungszeiten und einer Kamera mit hoher Bildrate lassen sich in laufenden Fertigungsprozessen ?scharfe“ Bilder erzeugen, die für die rauheitsbezogene Bildauswertung geeignet sind. Die Bildauswertealgorithmen lassen sich für die Implementierung auf einer leistungsf?higen Hardware (FPGA – Field Programmable Gate Array) anpassen. Dies erm?glicht fertigungsnahe und In-Prozess-Rauheitsmessungen an technischen Oberfl?chen in Echtzeit mit einer Messrate von über 1,3?kHz und einer lückenlosen Oberfl?chenabdeckung von nahezu 4?m2/min bei einer Bewegungsgeschwindigkeit von 1600?m/min. Der vorliegende Beitrag beschreibt den Aufbau und die Funktionsweise eines In-Prozess-Laserstreulichtmesssystems für die Charakterisierung schnell bewegter, spiegelnder Oberfl?chen und stellt erste Messergebnisse vor.