3D metingen op nanometerniveau

Als gevolg van de voortdurende miniaturisering van componenten en producten is er een groeiende behoefte aan meet- en kalibratieapparatuur waarmee deze componenten en producten nauwkeurig kunnen worden gemeten. Voor het bepalen van de driedimensionale vorm van een product worden vaak 3D Coördinaten Meet Machines (CMM’s) gebruikt. Om tegemoet te komen aan de steeds kleinere productafmetingen en striktere toleranties in de precisieindustrie is in samenwerking met de Technische Universiteit Eindhoven en Carl Zeiss een micro-Coördinaten Meet Machine (µ-CMM) ontwikkeld: de Zeiss F25. Deze machine heeft een meetvolume van 100 ´ 100 ´ 100 mm³ en een gespecificeerde 3D punt-tot-punt onzekerheid van minder dan 250 nm. VSL beschikt over het eerste exemplaar van deze µ-CMM, dat is opgesteld in ons laboratorium. Dit instrument is in samenwerking met Zeiss gekarakteriseerd, zodat eenvoudige metingen herleidbaar kunnen worden uitgevoerd.

De ontwikkelingen in de precisie technologie volgen elkaar in rap tempo op, waardoor de afmetingen en toleranties niet alleen kleiner worden, maar ook de meettaken steeds complexer.

In dit onderzoeksproject zal de herleidbaarheid van complexe 3D metingen met onzekerheden van een paar honderd nanometer centraal staan. Hierbij kan gedacht worden aan toepassingen zoals  asferische lenzen voor mobiele telefoons of injectienozzles, maar ook aan bijvoorbeeld gehoorimplantaten of oogoptiek.

Er wordt samengewerkt met andere nationale meetinstituten met micro-CMMs (NPL in het Verenigd Koninkrijk, PTB in Duitsland en METAS in Zwitserland). Daarnaast bestaat er al jaren een goede samenwerkingsrelatie met Carl Zeiss. Ook wordt er geparticipeerd in de special interest group van de European Society of Precision Engineering and Nanotechnology (Euspen) op het gebied van vrije vorm oppervlakken.

Het algemene doel van het project is het herleidbaar meten van complexe geometrieën op de µ-CMM.