Ebenheit mit Laser messen

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MikeB
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Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von MikeB » Di 02 Mai, 2017 5:30 pm

Hallo allerseits,

Ich baue eine CNC-Maschine und brauche dafĂŒr ein ebenes Maschinenbett, im Prinzip eine ebene FlĂ€che, auf der die weiteren Komponenten aufgeschraubt werden. Um Probleme wie Verzug durch Materialspannungen beim Bearbeiten, Verzug durch WĂ€rmeausdehnung oder zu geringe SchwingungsdĂ€mpfung zu minimieren, habe ich beschlossen, eine massive Granitplatte als Bett zu verwenden. Die LĂ€nge der Platte ist 1m, die Ebenheit der Platte soll 1um sein. Die Bearbeitung der Platte mit Schleifen, LĂ€ppen und Polieren in der von mir angepeilten Genauigkeit ist kein Problem, das habe ich mir selbst beigebracht und beherrsche es auch. Ist nicht schwieriger, als einen Teleskopspiegel selbst anzufertigen. Es braucht halt Zeit und Geduld und man muss sehr genau und diszipliniert arbeiten.

Mein Problem ist nun, die Platte mit der erforderlichen Genauigkeit zu vermessen. Da ich gerne Dinge baue, möchte ich auch die Messmittel selbst bauen. Ich denke, dass bei der geforderten Genauigkeit irgendeine auf Laser und Interferometrie oder PSD basierende Technik das Mittel der Wahl sein könnte. Fragt sich nur, welche Technik. Eine eventuell notwenige Elektronik ist fĂŒr mich kein Problem, habe ein gut ausgestattetes Elektroniklabor mit fast allem, was man so braucht.

Ich habe derzeit zwei mögliche AnsÀtze.

Entweder ich baue mir eine hochgenaue "Wasserwaage" mit 1um/m Genauigkeit und kartiere damit die PlattenoberflĂ€che. In der Industrie werden solche GerĂ€te genau fĂŒr den von mir beabsichtigten Zweck eingesetzt, sind aber sĂŒndhaft teuer. Die Funktion basiert auf einer Pendelkonstuktion in einem Dreiplattenkondensator. Das ist mir ehrlich gesagt zu kompliziert. Meine Idee dazu ist, statt dessen eine Konstruktion aus einem Pendel und einem Michelson Interferometer zu verwenden. Ich denke, das sollte genauso gut funktionieren und ist fĂŒr mich besser machbar. Wenn man mal davon absieht, dass ich noch nie ein Interferometer gebaut habe und die Auswerteelektronik auch noch eine Herausforderung darstellt.

Oder ich baue mir eine Konstruktion mit Laserstahl, Rotationsspiegel und PSD. Habe viel darĂŒber gelesen, hatte noch nie ein PSD in der Hand, habe noch nie einen Rotationsspiegel gebaut und bin mir nicht sicher, ob ich diese Anordnung ĂŒberhaupt mit der mir selbst auferlegten Genauigkeit hinbekomme. Es fehlen mir sĂ€mtliche Erfahrungswerte. Ich weiß nur, es gibt Firmen, die PSD basierende Lösungen mit der von mir geforderten Genauigkeit verkaufen. Sollte also auch theoretisch machbar sein.

Frage an die Experten, wie bewertet ihr meine beiden AnsĂ€tze? Habt ihr vielleicht eine bessere Idee? Am allerliebsten wĂ€re mir natĂŒrlich, man könnte die ganze PlattenoberflĂ€che direkt mit vertretbaren Mitteln interferometrisch vermessen. Im Kleinen ist das ja kein Problem, aber fĂŒr die GrĂ¶ĂŸe der Platte habe ich nichts gefunden, was mit vertretbarem Aufwand machbar wĂ€re.

Freue mich auf eure Kommentare. Danke im Voraus!

Viele GrĂŒĂŸe
Mike

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VDX
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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von VDX » Di 02 Mai, 2017 5:44 pm

Hi Mike,

auf 1” genau zu messen geht eigentlich nur gut, wenn du eine "Referenzbasis" hast, die noch etwas genauer ist.

Wie willst du die OberflĂ€che abfahren? - ĂŒbliche Kugellager und LinearfĂŒhrungen haben typischerweise eine "Welligkeit" von etwa 2-3” :?

Zum schnellen vermessen von OberflÀchen mit hoher Genauigkeit kannst du dir auch mal den "Chrocodile" Sensor etwas genauer anschauen:
http://www.precitec.de/en/products/opti ... odile-cls/

Dabei wird ein Strahl mit weißem Licht aufgeweitet und fokussiert und ein empfindlicher Farbsensor schaut sich die "Farbe" im Fokuspunkt an - durch die "chromatische Aberration" fokussieren die verschiedenen WellenlĂ€ngen in leicht unterschiedlichen AbstĂ€nden, so daß die Mitte des Spots je nach Höhendifferenz eine andere Hauptfarbe reflektiert ... damit können sie mit hoher Geschwindigkeit Höhenunterschiede im sub-”-Bereich "abscannen" ...

Viktor
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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von MikeB » Mi 03 Mai, 2017 12:12 am

Hallo Viktor!
VDX hat geschrieben:auf 1” genau zu messen geht eigentlich nur gut, wenn du eine "Referenzbasis" hast, die noch etwas genauer ist.

Wie willst du die OberflĂ€che abfahren? - ĂŒbliche Kugellager und LinearfĂŒhrungen haben typischerweise eine "Welligkeit" von etwa 2-3”
Ganz klar, da hast Du absolut recht, abfahren mit der Genauigkeit geht nicht. Könnte ich das, dann hÀtte ich mein Ziel schon erreicht und mir eine Messmaschine gebaut. :)

Die Herausforderung bei meinem Projekt ist, dass ich mich quasi selbst aus dem Sumpf der Ungenauigkeit ziehen muss. Dazu habe ich zwei potenzielle Hilfsmittel. Die Gravitation, die zumindest auf die von mir angepeilte Strecke von einem Meter immer exakt in eine Richtung wirkt, und das Licht, das sich innerhalb eines homogenen Mediums absolut geradlinig ausbreitet und das durch Interferenz Messungen​ in der GrĂ¶ĂŸenordnung seiner WellenlĂ€nge ermöglicht. Etwas anderes habe ich nicht. Keine Messmaschine oder einen damit vergleichbaren Aufbau und keine ReferenzoberflĂ€che.

Ich bin mir trotz der beschrĂ€nkten Mittel sicher, dass mein Ziel erreichbar ist. Mein derzeitiger Favorit ist der Ansatz mit der "Wasserwaage". Der Begriff ist eigentlich falsch. Eine treffendere Bezeichnung ist "pendelbasierendes Inklinometer mit interferometrischer Ermittlung der Pendelposition". Es geht ganz sicher, nur die Ermittlung der Werte ist eine ziemliche Frickelei und behaftet mit Folgefehlern. Deswegen suche ich nach einer eleganteren und evtl. auch genaueren Methode. Die Granitplatte ist poliert, das Ding ist ein großer Spiegel, da muss sich doch was draus machen lassen.

Viele GrĂŒĂŸe
Mike

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von VDX » Mi 03 Mai, 2017 11:18 am

Hi Mike,

evtl. einen wasserdichten Rahmen um die Platte bauen, ein paar Zentimeter Wasser drĂŒbefĂŒllen und dann ein "Floß" mit dem Meßaufbau drĂŒberfahren lassen?

Im Wasser kannst du dann ĂŒber Laser-Triangulation die Höhendifferenz zur darunterliegenden OberflĂ€che kartieren ... evtl. auch mit einem Ultraschall-Sensor statt Laser-Triangulator?

Viktor
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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von MikeB » Mo 15 Mai, 2017 10:32 pm

Hallo Viktor!
VDX hat geschrieben:evtl. einen wasserdichten Rahmen um die Platte bauen, ein paar Zentimeter Wasser drĂŒbefĂŒllen und dann ein "Floß" mit dem Meßaufbau drĂŒberfahren lassen?

Im Wasser kannst du dann ĂŒber Laser-Triangulation die Höhendifferenz zur darunterliegenden OberflĂ€che kartieren ... evtl. auch mit einem Ultraschall-Sensor statt Laser-Triangulator?
Vielen Dank fĂŒr Deinen Kommentar. Ich habe intensiv darĂŒber nachgedacht und bin zu zwei SchlĂŒssen gekommen:

1. Wasser ist nichts fĂŒr diesen Zweck und fĂŒr die angepeilte Genauigkeit. Wasser bewegt sich, schwappt, hat eine OberflĂ€chenspannung, keine feste OberflĂ€che, es benetzt, es kriecht, es verdunstet,... zu wenig statisch, zu viele Ungenauigkeiten.

2. Aber die Idee an sich ist gut! Statt Wasser ein anderes, genaues OberflÀchennormal nehmen und von diesem aus optisch den Abstand zur Platte messen. Zum Beispiel -und da sind wir wieder beim Thema :D - einen befestigten Linienlaser.

Habe mir folgendes ĂŒberlegt:

Man nehme einen Linienlaser mit mindestens 90 Grad Öffnungswinkel und befestige ihn an einer Ecke der zu vermessenden Platte. Der Laser wird so ausgerichtet, dass die von ihm aufgespannte Ebene im Abstand von einigen Zentimetern möglichst parallel zur vorgeschliffenen, leicht unebenen PlattenoberflĂ€che ist. Damit habe ich mein Höhennormal. An der Platte wird Ă€hnlich einer PortalfrĂ€se eine Konstruktion aus LinearfĂŒhrungen mit Schrittmotorantrieben befestigt und so gut es geht an der Platte ausgerichtet. Die Positionierung muss gar nicht mal so genau sein, denke 1/10 mm reicht da locker, das sollte auch mit China Billigstware gehen. Die Elektronik zur Ansteuerung habe ich von meinen bisherigen Maschinen. FĂŒr die Z-Achse reicht ein Verfahrweg von einigen mm, dafĂŒr sollte sie möglichst genau (0,5-1u) sein. An der Z-Achse sitzt eine PiCAM als PSD fĂŒr den Linienlaser. Ebenfalls auf der Z-Achse montiert ist ein optisches AbstandsmeßgerĂ€t, z.B. ein konfokaler Punktsensor mit Laser oder ein chromatisch konfokaler Sensor.

Die Vermessung lÀuft nun so ab, dass mit der China-Billig-Positionierung ein Punkt der OberflÀche angefahren wird. Dann werden X- und Y-Achse elektromagnetisch geklemmt, damit alles schön fixiert ist. Mit der PiCAM als PSD wird die Z-Achse zur Laserlinie ausgerichtet, dann mit dem konfokalen Sensor der Abstand zur OberflÀche gemessen. Klemmung lösen, weiter zum nÀchsten Punkt usw..

Das hab ich mir jetzt mal so ausgedacht. Sollte doch funktionieren? Ja, ich weiß, der Aufwand ist nicht ganz unerheblich...

Viele GrĂŒĂŸe
Mike

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von VDX » Di 16 Mai, 2017 12:07 am

... auch eine Idee - wenn du schon eine waagerechte Laserlinie hast, kannst du ja einfach eine Kamera oder Zeilenkamera in Höhe der Laserlinie auf einen Wagen setzen und ĂŒber die OberflĂ€che fahren lassen ... Höhenunterschiede der OberflĂ€che sind dann auf dem Sensor als PositionsĂ€nderungen der Laserlinie zu sehen ... fĂŒr feinere Auflösung ein entsprechendes Objektiv davorsetzen ...

Viktor
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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von MikeB » Di 16 Mai, 2017 9:31 am

Hallo Viktor!

Denke, das mit der Kamera zur Orientierung am Hohennormal kann man als gesetzt sehen, das werde ich sicher so lösen. Ist schön Digital, das kann ich, kostet wenig bzw. ist schon vorhanden und macht mir wesentlich weniger Arbeit als die Entwicklung einer Analog/Digitalen Schaltung fĂŒr PSDs auf Diodenbasis. Und -ganz wichtig- es ist genau genug.

Das mit dem Wagen hatte ich auch schon mal auf dem Radar. Habe das schnell wieder verworfen, weil schon eine grobe AbschĂ€tzung der Ungenauigkeiten zeigt, dass das nicht genau genug sein kann. Die RĂ€der mĂŒssten hart sein, weil irgendein weiches Material schon mal zu zu großen Ungenauigheiten fĂŒhrt. Die RĂ€der mĂŒssten aufs u genau rund sein und mit gleicher PrĂ€zision rund laufen, das ist, wenn ĂŒberhaupt, mit nichts HandelsĂŒblichem hinzubekommen. Die Fahrbahn mĂŒsste nahezu reinraumsauber sein, jedes Staubkörnchen und jedes Faserchen wĂŒrde erheblich stören. 1u ist mal eben so leicht gesagt, man sollte sich im Vergleich immer vor Augen halten, wie klein das wirklich ist. 1u ist grob betrachtet die WellenlĂ€nge von einem Nd:YAG, ein menschliches Haar ist dagegen ein gigantischer Koloss mit 50-70u Durchmesser.

Viele GrĂŒĂŸe
MikeB

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von vakuum » Di 16 Mai, 2017 9:54 am

und fĂŒr was brauchst Du nachher eine solch Ebene FlĂ€che die kein Maschinenbauer fĂŒr seine CNC FrĂ€se hinkriegt geschweige denn als Sinnvoll erachtet?
Zum Aufbau einer Selbstbau bastel CNC???

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von MikeB » Di 16 Mai, 2017 11:55 am

Selbstbau ja, Bastel nein. Ich stelle da schon professionelle AnsprĂŒche an meine Arbeit, auch wenn ich es nur als Hobby betreibe. Hobby bedeutet ja nicht, dass alles schlechter oder ungenauer als beim Profi sein muss.

Meine bisherigen Maschinen sind ca. auf 1/100mm genau, die MaßstĂ€be lösen alle auf 1/1000 auf. Damit kann man die meisten Sachen gut machen, was aber nicht geht, sind z.B. wegen der mangelnden Ebenheit der Achsen lĂ€ngere DichtflĂ€chen bearbeiten oder so schöne und Handarbeit sparende Dinge wie auf Maß bzw. Ebenheit lĂ€ppen oder polieren. Eine Steigerung ist immer möglich, da will ich hin. Deswegen möchte ich das Bett meines neuesten Babys auch nicht mehr aus Metall bauen, sondern aus Granit. Evtl. baue ich auch bewegliche Komponenten aus Granit oder ich temperiere die ganze Konstruktion, weiß noch nicht, ob ich so weil gehe, wĂ€re etwas fĂŒr eine weitere Evolutionsstufe. Man braucht ja noch Luft nach oben, sonst wird es langweilig.

Auf jeden Fall möchte ich eine vernĂŒnftige Basis fĂŒr mein derzeitiges Vorhaben und eventuelle spĂ€tere Verbesserungen haben, und das ist eine möglichst ebene Granitplatte. Die will ich selbst bearbeiten, kaufen kann jeder. Der Aufwand dafĂŒr sollte nicht allzu unvernĂŒnftig sein, andererseit muss sich das auch nicht rechnen, ich habe da kein wirtschaftliches Interesse. Es ist eben ein Hobby und ich will das.

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von vakuum » Di 16 Mai, 2017 1:41 pm

klar Du darfst machen was Du willst.... auch wenn es keinen wirklichen Sinn macht.... ;-)

FrÀsen genauer als auf 1/100mm macht kein Mensch und kann man eigentlich auch nicht, da bringt Dir auch eine Auflösung des Messsystemes von 1/1000 oder 1/10000mm nichts.
1/100mm genaue Passungen SerienmĂ€ssig FrĂ€sen wo auch die Form und Lage passt ist schon sehr Anspruchsvoll, mehr fĂŒrs Werkzeug und Material als fĂŒr die Maschine.

Jede gute CNC FrÀse hat MassstÀbe die 1/10000 mm Auflösen aber die FrÀsen nicht genauer deswegen.....

Du musst das Vorgehen bei den Teilen die Du so genau herstellen willst Àndern. Wenn Du also eine DichtflÀche frÀsen willst dann musst Du die BezugsflÀche dazu eben gleich mitfrÀsen. Nur auch hier wenn die auf 1/1000mm genau sein muss ist frÀsen sicher nicht das richtige nur schon von den zu erreichenden OberflÀchen her.

Ebenfalls bringt Dir die Grundplatte nichts weil Du nie ein Rohmaterial findest (oder bezahlen kannst) was dann ebenfalls so plan ist, und Du wirst diese auch nie plan aufspannen können weil wie Du schon sagtest ein Haar schon viel Dicker ist... usw.....

Die Stichworte dazu sind eher wie Du selber sagst LĂ€ppen oder Schleifen, da brauchst aber kein CNC fĂŒrs Hobby....

viel spass

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von VDX » Di 16 Mai, 2017 1:59 pm

vakuum hat geschrieben:...
FrÀsen genauer als auf 1/100mm macht kein Mensch und kann man eigentlich auch nicht, da bringt Dir auch eine Auflösung des Messsystemes von 1/1000 oder 1/10000mm nichts.
... als ich vor vielen Jahren mal bei Jenoptik war, haben sie mir voller Stolz ihre FrÀsen und DrehbÀnke gezeigt, mit denen sie die optischen Rohlinge und Formen herstellen - die Beste Auflösung lag bei um die 30 Nanometer :shock:

Und beim IMM (Institut fĂŒr Mikrotechnik Mainz) hatten sie eine Zeitlang herumgerĂ€tselt, warum ihre auf 20 Nanometer genaue Drehbank immer wieder mal Ausschuß produziert hat ... bis sie darauf kamen, daß unterirdisch eine "Stein-Zunge" vom InstitutsgelĂ€nde bis zum Mainzer Bahnhof ging und bei Ein-/Ausfahrt eines Zuges die Boden-Vibrationen bis zur Drehbank "durchschlugen" :?

Es gibt also schon Leute, die was feineres/genaueres als auf 1/100-el brauchen ... mein eigener bisheriger "Auflösungsrekord" liegt bei 150 Nanometer Schritt-Auflösung bei einem selbstgebauten XYZ-Positionierer mit jeweils 22mm Weg in alle Achsen (mit Piezo-Leg Wanderwellen-Antrieben), den ich mit einem passenden Wegmeßsystem aber auch auf umter 1 Nanometer genau positionieren könnte :freak:

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von vakuum » Di 16 Mai, 2017 2:10 pm

@Viktor
Ich weiss genau was man FrÀst und was man SerienmÀssig FrÀsen kann. Zumindest konnte vor 10 Jahren niemand so genau frÀsen wie ich.. :lol:

Wie schon gesagt, die Auflösung sagt nichts und bringt nichts, denn der FrÀser macht eh nicht das was die Maschine sagt.... Du hast beim FrÀsen IMMER KrÀfte mit im Spiel und die sind relativ hoch sodass Dir die Auflösung NICHTS bringt....

Wenn das mal jemand im Labor versucht hat ist das gut möglich man macht es einfach nicht, denn dafĂŒr gibt es Schleifmaschinen oder andere Fertigungsprozesse.....

Und dann geht es bei Deinen Teilen vermutlich um Kleinstteile, Mike schreibt aber ĂŒber Grossteile, da kann mans eh vergessen.....

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von adminoli » Di 16 Mai, 2017 2:24 pm

Hi,

genauer geht vermutlich immer, aber viel entscheidender ist doch das man nur etwas so genau macht wie nötig und nicht wie möglich, alles andere ist doch Verschwendung von Zeit und Geld!

Beim Hobby ist es sicherlich egal, wenn ich mit aber vorstelle, dass ein Spengler z.B. das Fallrohr einer Dachrinne auf 1/100 mm genau feilt und dafĂŒr dann Stunden braucht, dann möchte ich mal sehen wie ein HĂ€uslebauer darauf reagiert, wenn er die Rechnung erhĂ€lt. :freak:

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von VDX » Di 16 Mai, 2017 2:44 pm

... bei mir gings bei den hohen Auflösungen meist um Mikromontage und spezielle Fertigungsstrategien fĂŒr "optische Chips" und ModultrĂ€ger fĂŒr Mikrosensoren - also Abmessungen bis etwa 30mm GrĂ¶ĂŸe und Detailauflösungen/Positioniergenauigketen im Bereich 100nm bis 1” - also ja, eher fĂŒr was kleineres ... das meiste waren Einzelteile oder Testmuster.

Allerdings war eins der Projekte der Montageplatz von speziellen Mikrosensoren (TeilegrĂ¶ĂŸe etwa 2.0x0.8x0.5mm, Detailauflösung etwa 1”) fĂŒr die Serien-Fertigung von ca. 120 StĂŒck pro Woche und ĂŒber 10 Jahre "garantierte" Produktlaufzeit ... damit haben sie die bisherigen, seit etwa 40 Jahren 100%-ig manuell (!) hergestellten Sensoren ersetzt, weil sie fĂŒr deren Fertigung nicht mehr die passend qualifizierten Frauen finden konnten ... ich habe die Teile dafĂŒr konstruiert und hergestellt, die erste Vorserie montiert und eine Frau eingearbeitet ... dieser "Montage-Aufbau" dĂŒrfte heute noch liefern :freak:

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von vakuum » Di 16 Mai, 2017 6:03 pm

VDX hat geschrieben:... bei mir gings bei den hohen Auflösungen meist um Mikromontage und spezielle Fertigungsstrategien fĂŒr "optische Chips" und ModultrĂ€ger fĂŒr Mikrosensoren...
Montage ist nicht FrÀsen.... das ist alles andere als vergleichbar......

Meine Posts beziehen sich auf die spanabhebende Bearbeitung..... ich sehe jetzt aber gerade Mike hat nur "CNC-Maschine" geschrieben..... das kann ja alles sein.....

@Mike was fĂŒr eine CNC-Maschine willst Du denn bauen?? Eine Montagemaschine demnach?

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von VDX » Di 16 Mai, 2017 9:02 pm

... bei den "speziellen Fertigungsstrategien fĂŒr 'optische Chips' und ModultrĂ€ger" habe ich durchaus "spanabhebend" gearbeitet - obwohl meine "SpĂ€ne" da auch eher im sub-Mikrobereich groß waren :wink:

z.B. aus 0.3mm dicker PEEK- oder 0.1mm dicker Stahl-Folie mit 0.3mm und 0.1mm dicken FrÀsern Mini-Teile herausgefrÀst und zusammengebaut ... einiges habe ich auch Lasergraviert oder mit einem Excimer-Laser per "nano-Ablation" aus Polymerfolien "herausgestanzt" :freak:

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von Hatschi » Mi 17 Mai, 2017 7:07 am

Halli Hallo

Vielleicht will er einfach schauen was zuhause mit eingeschrÀnken Mitteln möglich ist.
Inovation braucht so kranke Ideen auch wenn es fĂŒrÂŽs alltĂ€glich Leben nicht nötig ist. :mrgreen:

Ansonst darf ich Vakuum beistimmen.
Seinerzeit (vor 20 Jahren) durfte ich mal auf einer Gildemeister eine 0/+6 Passung auf etwa 35mm LĂ€nge drehen. 8)
FrÀsen wÀhre da allerdings eine andere Sache...

Hatschi

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von MikeB » Fr 19 Mai, 2017 11:11 am

@vakuum:

Ist mir schon klar und da hast Du absolut Recht, fĂŒr ĂŒbliche Aufgaben genauer als 1/100 FrĂ€sen macht nur eingeschrĂ€nkt oder keinen Sinn. Ist auch nicht Sinn und Zweck der Maschine. Ich werde es trotzdem ausprobieren, um zu schauen "was geht". Man will ja wissen, wo man steht.

DichtflĂ€chen werden von mir im Finish selbstverstĂ€ndlich nicht gefrĂ€st. Da wird geschliffen, gelĂ€ppt und poliert. Momentan mache ich das von Hand, die Ergebnisse passen, aber es ist sehr mĂŒhsam und langwierig. Deswegen werde ich es mit CNC probieren und das macht nur Sinn, wenn die Genauigkeit der Maschine dazu passt.

Dein Vorschlag bezĂŒglich BezugsflĂ€che gleich mitfrĂ€sen leuchtet mir nicht ganz ein. Die Maschine hat wie jede Maschine bedingt durch Abweichungen in Ebenheit und ParallelitĂ€t eine Ungenauigkeit, ein gefertigtes Teil auch. Wie bitte soll man ein zweites Teil mit dazu spiegelbildlichen Abweichungen fertigen? So spontan wĂŒrde mir etwas so abartiges und unmögliches wie "hĂ€ngend spannen und von unten frĂ€sen" einfallen. Geht natĂŒrlich nicht. :D Habe da in meinen Gedanken einen Knoten, wie hast Du das gemeint?

Die Maschine ist primÀr nicht als FrÀse gedacht, wenn ich damit aber auch frÀsen kann, ohne dass die Maschine darunter leidet, bin ich auch nicht traurig. Dann könnte ich meine Àlteste FrÀse in den Ruhestand schicken, mir geht so langsam aber sicher der Platz aus.

Was ich mit der Maschine machen möchte? HauptsÀchlich Erodieren, Schleifen, LÀppen und Polieren.

@Hatschi:

Genau darum geht es. Ich habe schon etwas, was gut funktioniert, mir reicht das aber nicht, ich will besser werden. Und jetzt schaue ich einfach, wie weit ich da komme. Wenn die Genauigkeit vom Maschinenbett nicht passt, kann ich mir den Rest auch sparen. Also mache ich das mal so genau wie mir möglich.

Könnte es natĂŒrlich so machen, wie derzeit in der Industrie ĂŒblich, windschiefe und krumme Maschine bauen, ausmessen und alles per Software korrigieren. Das will ich aber nicht, bin dafĂŒr zu altmodisch. Reg mich schon immer ĂŒber die Korrekturtabellen der GlasmaßstĂ€be auf. :D

@all:

Das Vorhaben steht bei mir unter dem Motto "Versuch macht klug" und ist fĂŒr mich auch ein Experiment. Deswegen ist es mir egal, ob das nun wirtschaftlich ist oder ob die Genauigkeit in der industriellen Fertigung nötig ist oder ob es Sinn macht, auf 3” genaue FĂŒhrungen auf eine 1” genaue Platte zu schrauben.

PrimÀres Ziel beim gegenwÀtigen Stand der Dinge ist immer noch, ein möglichst genaues Höhenprofil einer Granitplatte zu erstellen.

Der derzeitige Plan dazu ist, den Abstand der PlattenoberflÀche zu einer durch einen Linienlaser aufgespannten ReferenzflÀche per konfokalem Lasersensor oder chromatisch konfokalem Sensor zu messen. Das könnte so funktionieren, ich habe das aber noch nie gemacht. Hat jemand VerbesserungsvorschlÀge oder Alternativen zu dieser Vorgehensweise?

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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von VDX » Fr 19 Mai, 2017 11:44 am

... ich bin gerade dabei, mit meinem frisch aufgebauten "Laser-Markierer" alle möglichen Anwendungen auszuprobieren - dazu zÀhlt z.B. auch die OberflÀchen-Reinigung oder Laser-Ablation/Laser-Gravieren.

Je nach Material und Absorptionsraten kann ich die MaterialoberflĂ€che "umschmelzen" oder per Ablation im Höhenbereich von Mikrometern oder darunter relativ gleichmĂ€ĂŸig abtragen ... in Kombination mit einem vorher aufgenommenen Höhenprofil (konfokal, chromatisch, 3D-Scan, ...) ließen sich daraus Abweichungen vom Soll-Maß und Zonen herausrechnen, die noch zu hoch sind ... diese könnten dann in einem weiteren Ablations-Prozeß selektiv abgetragen werden, neu vermessem, neu ablatieren, u.s.w., u.s.f., bis die gewĂŒnschte Ebenheit in der Bearbeitungszone erreicht ist.

Mein aktuell verbauter Galvoscanner hat eine ArbeitsflÀche von 110x100mm, die gibts aber bis 400x400mm.

WĂ€re aber auch kein großes Problem, auch mit kleineren Arbeitsbereichen grĂ¶ĂŸere FlĂ€chen zu bearbeiten - das Programm kann aus einer grĂ¶ĂŸeren Geometrie ein "Kachel-Raster" machen und die einzelnen Kacheln nacheinander anfahren und gravieren :freak:

Das ginge dann in etwa in die Richtung "Selektives-Laser-Polieren" (SLP) oder "-Laser-LĂ€ppen" (SLL) ... diese Wortschöpfungen sollte ich mir evtl. schĂŒtzen lassen ;)

Viktor
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Re: Ebenheit mit Laser messen

Beitrag von VDX » Fr 19 Mai, 2017 11:52 am

... gerade ist mir noch eingefallen, daß ich mit dem Galvoscanner ja auch die OberflĂ€chengeometrie und den Abstand zwischen Objektiv und OberflĂ€che punktuell mit der Positionier-Auflösung der Galvos ausmessen kann!

Das Ergebnis wÀre dann ein Punktkoordinaten-Raster von ein paar zig Mikrometern bis zu sub-” als XY-Auflösung ... die Frage ist nur, wie genau ich die Reflexion des Laserpulses oder die akustische Laufzeit zeitlich auflösen kann, um Z zu bestimmen :freak:

Viktor
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