Topographieerfassung metallischer Mikrostrukturen unter Verwendung konfokaler Fluoreszenzmikroskopie

Bachelor-/Masterarbeit

Die dreidimensionale Oberflächenerfassung von metallischen Mikrobauteilen ist für viele Anwendungen eine wichtige Aufgabe. Die Herausforderungen für geeignete Messmethoden sind dabei neben Strukturgrößen im µm-Bereich die hohen Aspektverhältnisse und steilen Kantenwinkel der Messobjekte. Zusätzlich sind Einschränkungen, die spezifisch für den jeweiligen Fertigungsprozess sind, zu beachten. Im Fokus aktueller Forschung steht das laserchemische Fertigungsverfahren zur Bearbeitung und Mikrostrukturierung von Hartmetallen, das durch den Einsatz einer Qualitätsregelung eine verbesserte Prozessfähigkeit und Fertigungsgüte erfährt. Für diese Regelung ist eine In-situ-Messung unabdingbar, jedoch ist das Werkstück in einer Ätzmittelflüssigkeit eingebettet, die für konventionelle Messmethoden problematisch ist. Aus diesem Grund soll ein neuartiges Messprinzip eingesetzt werden, dass sich diese Flüssigkeitsschicht basierend auf konfokaler Fluoreszenzmikroskopie zu Nutzen macht, um die Oberflächengeometrie des bedeckten Messobjekts in-situ zu erfassen.

Die Hauptaufgabe der Arbeit besteht dabei in der Modellierung und Charakterisierung dieses Messprinzips. Zudem sollen geeignete Algorithmen zur Signalverarbeitung der Fluoreszenzdaten weiterentwickelt werden. Das Ziel ist, anhand von Referenzgeometrien die Auswertung der Geometriedaten zu verifizieren. Die Abschätzung der Messabweichungen er-folgt dabei unter Abgleich mit Modellen des Messprinzips.

Durchzuführende Arbeiten:

  • Modellierung eines neuartigen 3D-Oberflächenmessverfahrens
  • Entwicklung von Algorithmen zur Signalverarbeitung und Datenauswertung
  • Modellsimulation zur Abschätzung von Störeinflüssen und Messabweichungen

Kontakt

Merlin Mikulewitsch
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