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 präzise Oberflächenmessungen zur Bestimmung von Rauheit, Welligkeit, Drall und Formabweichungen durch. Dabei ermitteln wir sowohl Linien-Kenngrößen (2D) als auch Flächen-Kenngrößen (3D) zur quantitativen Charakterisierung von Oberflächenstrukturen. Auf Basis dreidimensionaler optischer Messungen analysieren wir zudem spezielle Merkmale wie Poren, Fehlstellen, Riefen oder Spitzen.
Unsere moderne Laborausstattung ermöglicht die Messung nahezu aller Oberflächenarten. Hauptsächlich nutzen wir optische Verfahren, um alle funktionsrelevanten Strukturen vollständig zu erfassen. Für besonders hohe laterale Auflösungen setzen wir zusätzlich ein Rasterkraftmikroskop (AFM) zur Mikrostrukturanalyse ein.
Zum Thema Rauheit und Rauheitsmessung nach ISO 21920:2021 bieten wir praxisnahe Seminare – sowohl offen als auch als Inhouse-Veranstaltung – an. Die neue Norm bringt zahlreiche Änderungen bei Kenngrößen, Zeichnungsangaben und Messverfahren mit sich und ersetzt die meisten der bisherigen. Ohne Anpassung bestehender Zeichnungen steigt das Risiko von Qualitätsproblemen und Rechtsstreitigkeiten erheblich.
Während Oberflächengüten früher mit Kenngrößen wie Ra, Rz und Rmax fertigungsbezogen beschrieben wurden, erfolgt heute eine funktionale Charakterisierung: Mikrostrukturen werden über geeignete Kenngrößen quantitativ erfasst – und damit gezielt an die jeweilige Funktion der Oberfläche angepasst.