Metrologische Qualifizierung von Koordinatenmessgeräten für mikromechanische Bauteile

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Die vollautomatisierte Herstellung mikromechanischer Bauteile bis in den Mikrometerbereich ist heute Standard. Die Qualitätssicherung dieser Bauteile erfolgt oft nur durch Funktionsprüfungen, da geeignete Messmittel fehlen. In den letzten Jahren haben Industrie und Forschung an effizienten Messsystemen gearbeitet, um geometrische Merkmale mikromechanischer Bauteile zu quantifizieren. Mikro-Koordinatenmessgeräte (Mikro-KMG) sind vielversprechend, da sie mit speziellen Positioniereinheiten und Sensoren Messunsicherheiten unter 100 nm erreichen können. Um diese Präzision zu gewährleisten, sind Strategien zur Korrektur systematischer Fehler notwendig. Zudem sind Verfahren zur Prüfung der Messgenauigkeit mit kalibrierten Prüfkörpern unerlässlich, um die Einhaltung von Herstellerspezifikationen zu belegen und die Stabilität der Geräte zu überwachen. Die metrologische Qualifizierung umfasst die Quantifizierung und Korrektur systematischer Fehler sowie die Genauigkeitsprüfung. Mikro-KMG erfordern jedoch spezifische Ansätze, die nicht direkt von konventionellen KMG übernommen werden können. Diese Arbeit untersucht, wie Mikro-KMG metrologisch qualifiziert werden können. Anhand eines ausgewählten Mikro-KMG werden Strategien zur Korrektur geometrischer und thermisch bedingter Abweichungen sowie zur Berücksichtigung der Sensoreigenschaften entwickelt. Lösungen für die Genauigkeitsprüfung basieren auf speziell angepassten Prüfkörpern, die m