Oberflächenmessung
Die Oberflächenmessung ermöglicht die detaillierte Analyse und Bewertung der Mikrostruktur technischer Oberflächen. Dabei erfassen wir gezielt Rauheit, Welligkeit und Ebenheitsabweichungen – entscheidende Faktoren für Funktionen wie Reibung, Dichtheit, Verschleiß und Beschichtbarkeit. Eine präzise Messung dieser Merkmale schafft die Grundlage für leistungsfähige, langlebige und qualitativ hochwertige Produkte.
Als Steinbeis-Transferzentrum bieten wir Ihnen Oberflächenmessungen als professionelle Dienstleistung an. Wir bestimmen funktionsrelevante Oberflächenkennwerte nach aktuellen nationalen und internationalen Normen und liefern schnell belastbare Ergebnisse. Profitieren Sie von einer sicheren Basis für Qualitätssicherung, effiziente Produktentwicklung und optimierte Fertigungsprozesse.
Leistungen
Oberfläche
Rauheit und
Welligkeit
Form-
abweichungen
Spezielle
Strukturen
Methoden
OPTISCHE OBERFLÄCHENMESSUNG
Die optische Oberflächenmessung dient der berührungslosen Erfassung der Mikrostruktur von Oberflächen mit Hilfe eines Lichtstrahls. Mit Hilfe der optischen Oberflächenmesstechnik ist es möglich, die Rauheit, Welligkeit und Ebenheit von Oberflächen dreidimensional und damit vollständig zu erfassen. Aus dem Ergebnis einer optischen Messung können die flächenhaften 3D-Kenngrößen und die profilhaften 2D-Kenngrößen berechnet werden. Die optische Messung einer Oberfläche erreicht eine wesentlich höhere Auflösung und Genauigkeit als die taktile Messung mit einer Tastnadel. Zudem können auch empfindliche Materialoberflächen berührungslos gemessen werden.
TAKTILE OBERFLÄCHENMESSUNG
Bei der taktilen (berührenden) Oberflächenmessung wird die Oberfläche als zweidimensionales Profil im sogenannten Tastschnittverfahren erfasst und daraus die 2D-Kenngrößen nach ISO 4287 (zurückgezogen), ISO 13565-2 (zurückgezogen) und ISO 21920-2:2021 ermittelt. Neben den weit verbreiteten Kenngrößen maximale Höhe der Rauheit Rz und dem arithmetischen Mittelwert der Höhe Ra aus dem Jahr 1974 bieten die aktuellen Normen eine umfangreiche Auswahl an Kenngrößen zur gezielten Charakterisierung von Oberflächeneigenschaften. Leider reicht die Genauigkeit der taktilen Messung oft nicht aus, um alle Mikrostrukturen einer Oberfläche zu erfassen, da der Radius der Diamantspitze als morphologischer Filter wirkt. Außerdem wird bei der Profilmessung nur ein kleiner, nicht repräsentativer Teil der Oberfläche erfasst. Darüber hinaus ist die taktile Messung mit einer harten Diamantspitze bei Werkstoffen mit unzureichender Härte problematisch. Durch die Riefenbildung infolge der Furchung kann die tatsächliche Oberflächenrauheit nicht genau bestimmt werden.
Taktile Rauheitsmessung (REM Aufnahme)
RASTERKRAFTMIKROSKOPIE (AFM)
Für sehr hochauflösende Oberflächenmessungen wird die Rasterkraftmikroskopie (AFM – atomic force microscopy) eingesetzt. Die Rasterkraftmikroskopie erfasst die Topographie einer Oberfläche mit der höchsten Auflösung aller mikroskopischen Techniken. Dabei rastert eine an einer Blattfeder befestigte Messnadel die Oberfläche zeilenweise ab und erfasst die Struktur einer Oberfläche im Nanometerbereich.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für eine Oberflächenmessung.
Wozu dient die Oberflächenmessung?
- Funktionalität sicherstellen: Die Mikrostruktur einer Oberfläche beeinflusst maßgeblich die mechanischen und physikalischen Eigenschaften eines Bauteils wie Maßhaltigkeit, Reibungsverhalten, Dichteigenschaften, Reinigungsfähigkeit, Schmierfilmaufbau, Verschleißverhalten, Werkstoffermüdung, optisches Erscheinungsbild uvm.
- Beschichtbarkeit bewerten: Die Oberfläche beeinflusst die Beschichtbarkeit eines Werkstücks. Neben der direkten Abhängigkeit der Schichthaftfestigkeit von der Rauheit spielt diese auch eine wichtige Rolle für die Reinigungsfähigkeit von Oberflächen vor dem Beschichten und Kleben.
- Qualitätssicherung: Sicherstellen, dass die Oberfläche den technischen Zeichnungen und Spezifikationen entspricht.
- Fertigungsprozesse kontrollieren: Durch Oberflächenmessung erkennt man, ob ein Bearbeitungsschritt wie Schleifen, Fräsen oder Polieren korrekt durchgeführt wurde.
- Ästhetik und Haptik: Besonders in Konsumgütern spielt das Aussehen und die Haptik eine Rolle.
Rauheit, Welligkeit, Form
- Rauheit: Die Rauheit beschreibt die Unebenheiten auf einer Oberfläche. Sie wird oft in Mikrometern gemessen und gibt Auskunft über die Feinheit oder Grobheit einer Oberfläche.
- Welligkeit: Die Welligkeit einer Oberfläche beschreibt die Unebenheiten zwischen Rauheit und Formabweichung. Sie ist ein wichtiges Merkmal für die Dichtfunktion und die Größe der tatsächlichen Kontaktpressung, die den Verschleiß und die Reibeigenschaften bestimmt.
- Formabweichungen: Dies bezieht sich auf Abweichungen der tatsächlichen Form einer Oberfläche von der idealen geometrischen Form. Diese Abweichungen können beispielsweise durch Krümmungen oder Unregelmäßigkeiten verursacht werden.