Optische Messtechnik

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Lisa-Marie Reitmaier

Gruppenleiterin Blechformteile

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Das IBF verfügt über ein breites Spektrum an moderner optischer Messtechnik, wodurch vielfältige Aufgaben im Bereich der Materialcharakterisierung, der Bauteilbewertung sowie Anlagenüberwachung bewältigt werden können. Dazu zählen folgende Messsysteme:

  • Optische Formänderungsanalyse – GOM ARGUS und ARAMIS
  • Optische 3D-Oberflächenmesssysteme – GOM ATOS und HandySCAN 700
  • Optisches 3D-Koordinatenmesssystem – GOM TRITOP
  • Oberflächentopographie mit Digitalmikroskop

Die Einsatzmöglichkeiten der Messtechnik am IBF reichen von der Ermittlung von 3D-Oberflächenstrukturen im Makro- und Mikrobereich bis hin zur Deformationsanalyse von Objekten unter Last.

 
 

Optische Formänderungsanalyse – GOM ARAMIS und GOM ARGUS

ARAMIS-Messsystem und Dehnungsverteilung einer Blechprobe bei der Umformung Urheberrecht: © IBF ARAMIS-Messsystem und Dehnungsverteilung einer Blechprobe bei der Umformung

Moderne optische Messtechnik ermöglicht sowohl die Bestimmung der Dehnungsverteilung während der Umformung als auch danach. Das am Institut für Bildsame Formgebung, kurz IBF, vorhandene Messsystem ARAMIS der Firma GOM ermöglicht die Messung der lokalen Dehnungen während des Versuchs. Dazu wird die Änderung eines auf der Probe befindlichen stochastischen Musters genutzt. Diese Messmethodik wird zum Beispiel beim Nakajima-Versuch, beim gasbasierten Tiefungsversuch sowie beim Flachzugversuch angewandt.

Durch die Software ARGUS der Firma GOM kann die Dehnungsverteilung einer Blechprobe nach der Umformung bestimmt werden. Dazu wird die umgeformte Probe mit einem aufgebrachten deterministischen Muster bildlich erfasst. Durch den Vergleich von initialem und umgeformtem Muster können lokale Dehnungen ermittelt werden.

 
 

Optische 3D-Oberflächenmesssysteme – GOM ATOS und HandySCAN 700

Geometrievergleich zwischen einem geformten Bauteil und der CAD-Geometrie Urheberrecht: © IBF Geometrievergleich zwischen einem geformten Bauteil und der CAD-Geometrie

Die optischen 3D-Koordinatenmesssysteme ATOS der Firma GOM und HandySCAN 700 der Firma CREAFORM werden am Institut zur berührungslosen und flächenhaften 3D-Vermessung von Bauteilen, sowie für Soll/Ist-Vergleiche zwischen CAD-Modell, Simulationsgeometrie und Realbauteil verwendet. Dabei können je nach System Genauigkeiten von bis zu 0,03 mm erreicht werden.

 
 

Optisches 3D-Koordinatenmesssystem – GOM TRITOP

Deformationsanalyse eines Walzwerks unter Last Urheberrecht: © IBF Deformationsanalyse eines Walzwerks unter Last

Das optische 3D-Koordinatenmesssystem TRITOP der Firma GOM wird am IBF zur berührungslosen und exakten Erfassung von 3D-Koordinaten diskreter Objektpunkte, sowie zur Vermessung, Qualitätskontrolle und Deformationsanalyse von Bauteilen und Maschinen unter Last verwendet. Dazu werden Verschiebungen von Messpunkten in fotografischen Aufnahmen des unbelasteten zu dem belasteten Objekt berechnet und visualisiert. Das System ermöglicht eine Vermessung von Objekten mit einer Größe von bis zu 20 m.

 
 

Oberflächentopographie mit Digitalmikroskop

Digitalmikroskop Keyence VHX-1000D am IBF Urheberrecht: © IBF Digitalmikroskop Keyence VHX-1000D am IBF

Das Digitalmikroskop VHX-1000D von Keyence kann zur Aufnahme und Vermessung von 2D und 3D Oberflächen verwendet werden. Neben der Aufnahme metallographischer Schliffbilder können bspw. Einschlüsse, Poren oder 3D Oberflächen wie etwa Riblet- oder EDT-Strukturen untersucht und vermessen werden. Vergrößerungen von 20x bis 200x oder 250x bis 2500x sind mit dem Digitalmikroskop realisierbar.