Flächen-Welligkeit (3D)
Die 3D-Flächen-Welligkeit sind die Unregelmäßigkeiten einer Oberfläche, die durch flächenhafte optische Messungen ermittelt werden. Als Messgeräte werden z.B. konfokale Mikroskope und Weißlichtinterferometer eingesetzt, bei denen ein feiner Lichtstrahl die Oberfläche berührungslos abtastet. Aus diesen Messungen werden die langwelligen Anteile als Flächenwelligkeit herausgefiltert und anschließend die 3D-Kennwerte zur Charakterisierung der Oberflächeneigenschaften berechnet. Durch die dreidimensionale und damit vollständige Erfassung der Oberflächenstrukturen können auch spezielle Merkmale wie Poren, Partikel, Riefen etc. durch spezielle Auswertungen bewertet werden.
Bedeutung der Welligkeit
Die Charakterisierung der Welligkeit ist wichtig, da sie Auswirkungen auf die Leistung und Qualität von Bauteilen in verschiedenen Anwendungen haben kann. Beispielsweise ist die Welligkeit einer Oberflächen entscheidend für die Höhe der lokalen Kontaktpressung. Somit hat die Welligkeit einen großen Einfluss auf das Tragfähigkeit sowie auf das Einlaufverhalten und somit auf Reibung und Verschleiß. Des Weiteren bestimmt diese neben der Rauheit die Dichtfunktion bei dichtenden Tribosystemen.
Messgeräte im STZ
- Konfokalmikroskop
- Konfokales Laser Scanning Mikroskop
- Weißlichtinterferometer (WLI)
- Optisches Ebenheitsmessgerät
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Oberflächenmessungen.
Oberflächenmessung
Als Steinbeis-Transferzentrum führen wir Oberflächenmessungen zur Bestimmung von Rauheit, Welligkeit, Drall und Formabweichung von Oberflächen durch. Aus den Messungen werden die 2D-Profilkenngrößen und die 3D-Oberflächenkenngrößen zur quantitativen Charakterisierung der Oberflächenstrukturen ermittelt. Darüber hinaus können auf Basis der Ergebnisse dreidimensionaler optischer Messungen auch Analysen spezieller Oberflächenmerkmale (Poren, Fehlstellen, Riefen, Spitzen etc.) durchgeführt werden.
Die umfangreiche und moderne Laborausstattung unseres Steinbeis-Transferzentrums ermöglicht die Messung nahezu aller Arten von Oberflächen. Diese Oberflächenmessungen werden überwiegend mit optischen Verfahren durchgeführt, um alle funktionsrelevanten Strukturen messtechnisch erfassen zu können. Für besonders hohe laterale Auflösungen bestimmen wir die Mikrostruktur von Oberflächen mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM).
Zu den Themen Rauheit und Rauheitsmessung nach der neuen Norm ISO21920:2021 bieten wir das Seminar Rauheit und Rauheitsmessung als offenes und als Inhouse-Seminare an. Die neue Norm bringt nämlich viele Änderungen für die Rauheitskenngrößen, die Oberflächenangaben in Zeichnungen und die Durchführung der Rauheitsmessung mit sich. Die neue Norm ersetzt automatisch die ISO1302 und ohne die Anpassung bestehender Zeichnungen an die Norm ist die Gefahr von Qualitätsproblemen und Rechtsstreitigkeiten groß. Im Jahre 1974 wurde die Oberflächengüte fertigungsbezogen durch die Kenngrößen Ra, Rz und Rmax spezifiziert. Die dabei verwendeten Zahlenwerte (0.8, 1.6, 3.2, 6.3, …) aus dem Jahr 1877 sind jedoch nicht dazu geeignet, eine Oberfläche funktional zu charakterisieren. Oberflächen werden heute funktional charakterisiert, d.h. die mit der Funktion verbundenen Mikrostrukturen werden über Kenngrößen quantitativ beschrieben.