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Charakterisierung der Oberflächenrauheit und Ebenheit in der Qualitätskontrolle
Flächenhafte Topographieanalyse mit großem Bildfeld von Formabweichung und Rauheit
<< Umfassende Oberflächentopographie sowohl der Ebenheit als auch der Rauheit der Oberfläche ohne Kontakt mit TopMap von Polytec >>
Konventionelle Bearbeitungsverfahren erzeugen drei Hauptkomponenten der Oberflächentopographie, die nach ihren Ursachen klassifiziert werden. Die erste Komponente sind "Rauheit und Unregelmäßigkeiten", die den Produktionsprozessen inhärent sind und durch die Bearbeitung (z.B. Schneidwerkzeug, Funken) als Folge des Aufbaus von Kantenbildung und Unregelmäßigkeiten der Werkzeugspitze zurückbleiben. Die zweite Komponente ist die Welligkeit, die durch Durchbiegungen (Maschine oder Werkstück), Vibrationen, unausgeglichene Schleifscheiben, Unregelmäßigkeiten im Werkzeugvorschub, Rattermarken oder Fremdeinflüsse entsteht. Die dritte Komponente der Oberfläche, die nach der Beseitigung von Rauheit und Welligkeit übrig bleibt, wird als ihre Form definiert
Die Rauheitsmessung erfordert detaillierte Informationen in lateralen und vertikalen Abmessungen und ist eine beliebte Anwendung in der Oberflächenmesstechnik, da sie sowohl für die Funktionalität als auch für die Oberflächengüte eines Werkstücks entscheidend ist. Eine gebräuchliche Methode zur Messung der Oberflächenrauheit sind nach wie vor Tastschnitt- oder kontaktbasierte Oberflächenmessgeräte. Hier ergeben sich Herausforderungen aufgrund des mechanischen Kontakts mit der Probe, da Oberflächen- oder Instrumentenbeschädigungen und damit Einflüsse auf das Messergebnis auftreten können. Viele Anwendungen, bei denen taktile Verfahren Unzulänglichkeiten aufweisen können, z.B. Kontaminationsgefahr, vertiefte Oberflächen oder komplexe Strukturen, profitieren von berührungslosen optischen Messinstrumenten. Und aufgrund der sich abzeichnenden Möglichkeiten der optischen Oberflächenmesstechnik gibt es einen Trend, so viele Parameter wie möglich mit einem einzigen Messsystem zu messen
Weißlichtinterferometer wie die TopMap-Serie von Polytec charakterisieren berührungslos großflächige Oberflächen. Eine einzige Messung ohne Stitching erfasst ein Sichtfeld von 30 mm x 40 mm mit einem vertikalen Bereich von 70 mm. Eine der Stärken der Weißlichtinterferometrie ist die sehr hohe vertikale Auflösung, die unabhängig von der Objektivvergrößerung ist. Dadurch ist es möglich, auch große Flächen mit einer sehr hohen Auflösung in sehr kurzer Zeit aufzulösen. In einem Multisensorkonzept verfügt das Oberflächenmesssystem TopMap Pro.Surf+ zusätzlich über eine chromatische konfokale Antastung, mit der sowohl Ebenheits- als auch Rauheitsmessungen durchgeführt werden können. Die Oberflächendaten werden wie bei taktilen Verfahren durch Abtasten des Punktsensors mit Hilfe eines seitlich verschobenen Tisches erfasst. Eine solche Konfiguration ermöglicht die Abtastung komplexer Formen, sogar von Kreisprofilen. Der chromatisch-konfokale Sensor wertet dann die Rauheit auf einer definierten Linie über den großen Oberflächenbereich aus und ermöglicht so die Analyse eines repräsentativen Querschnitts der gemessenen Oberfläche.
Erfahren Sie mehr über optische 3D-Oberflächenmesstechnik und das TopMap Pro.Surf+ von Polytec!
