Schnelle Bewertung glänzender Oberflächen mit kohärentem Licht/ Fast Characterization of Glossy Surfaces by Means of Coherent Radiation

Abstract

Schlagwörter: Rauheitsbeurteilung, Speckle-Interferometrie, On-line-Messung, Mikrotopologie, glänzende Oberflächen Bei der Qualitätskontrolle glänzender technischer Oberflächen treten Probleme auf, sobald die Objektgröße ein Mindestmaß unterschreitet oder die Oberfläche gekrümmt ist. Insbesondere die Glanzgradmessung als standardisiertes Verfahren (DIN 67530) setzt einen absolut ebenen und optisch homogenen Oberflächenbereich mit einer Mindestgröße von ca. 5x10 mm voraus. Die vorgestellte Lösung nutzt das Interferenzmuster (Speckies) zweier Laserstrahlen, um den Glanz der Oberfläche zu erfassen. Da Größe und Verteilung der Speckies unmittelbar von der Mikrotopologie der Oberfläche abhängen, lassen sich charakteristische Zusammenhänge eines solchen Interferenzmusters mit verschiedenen optischen Oberflächeneigenschaften (Glanz, Vorzugsrichtung, Reflexionsverhalten) herstellen. Obwohl das Verfahren bildgebend arbeitet, liefert es integrale Kenngrößen über den betrachteten Oberflächenbereich. Es werden das Funktionsprinzip dieser Methode vorgestellt und die damit erreichbaren Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Methoden gezeigt. Fast Characterization of Glossy Surfaces by Means of Coherent RadiationFast quality control of glossy surfaces causes problems if the objects are too small or the surface is curved. Especially the gloss measuring method corresponding to DIN 67530 assumes a plane and homogeneous surface part with a minimum size of 5x10 mm. The presented solution uses the interference pattern (speckle) of two coherent illumination beams for recognition of surface gloss. As the speckle density depends directly on the microstructure of the surface, the interference pattern is connected with different surface characteristics such as gloss, reflections, and groove directions. Although the method is image-based, it derives statistical values for the interesting surface part in short time. This paper describes the principle of the method and shows the main advantages in comparsion with conventional surface characterization and gloss merasurement techniques. 2881 Einleitung