Sink Mark Detection on Highly Reflective Plastics Surfaces

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Das Erscheinungsbild von Kunststoffteilen rückt immer mehr in den Vordergrund bei Kaufentscheidungen von Kunden. Vor allem gekrümmte, hochqualitative Blenden mit meistens schwarzer Hochglanzoberfläche werden verwendet, um das Aussehen von Produkten zu verbessern. Allerdings treten gerade auf solchen Oberflächen auch Einfallstellen ausgeprägt in Erscheinung, die eine Tiefe von wenigen Mikrometern aufweisen. In dieser Arbeit wird eine Methode zur Qualitätskontrolle in einem Laborprüfstand evaluiert, die auf der Anwendung der phasenmessenden Deflektometrie basiert. Zusätzlich wird ein Konzeptdesign für die Einbindung eines solchen Prüfstands in eine Spritzgussprozesslinie vorgestellt. In dem Konzept wurde der grundlegende Aufbau für die deflektometrische Messung um eine Einheit für die Probenpositionierung ergänzt, um eine vollständige Inspektion einer Probenoberfläche zur ermöglichen. Die Evaluierung der inspizierten Oberfläche wurde mithilfe eines Modells ermöglicht, mit dem die Intensität von Einfallstellen basierend auf ihrer Krümmung und Fläche berechnet wurde. Dabei wurden polynomiale Basisfunktionen in die Image-Processing-Algorithmen eingebunden, mit denen vor allem die Datensätze geglättet und differenziert wurden. Dieser Ansatz ermöglichte die robuste Berechnung der Oberflächenkrümmung aus den deflektometrischen Messresultaten, die proportional zur ersten Ableitung der Oberfläche sind. Die so berechneten Resultate für Einfallstellenintensität wurden mit topografischen Messungen verglichen, die mit einem chromatisch-kodierten Konfokalmikroskop erhalten wurden. Dabei wurden die topographischen Messungen mit einer der Gaussfunktion ähnlichen Funktion modelliert, mit der die Einfallstellenform mit wenigen Parametern beschrieben werden kann. Zusätzlich erlaubt dieser Ansatz die Berechnung von Merkmalen, mit denen die Einfallstellensichtbarkeit evaluiert werden kann. Obwohl die beiden Methoden auf unterschiedlichen Prinzipien basieren, weisen die topografischen und deflektometrischen Messresultate eine hohe Korrelation auf. Aus diesem Grund können deflektometrische Messungen von Einfallstellen auf zumindest schwarzen Hochglanzoberflächen mit topografischen Messungen kalibriert werden.

Details

Titel in ÜbersetzungEinfallstellendetektion auf hochreflektierenden Kunststoffoberflächen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2014