Oberflächenmessung 2D/3D
Die Oberflächenmessung dient dazu die Mikrostruktur von Oberflächen zu analysieren und über Kennwerte quantitativ zu charakterisieren. Dabei wird die Rauheit, die Welligkeit und Formabweichungen von Oberflächen bestimmt. Wir führen Profil- und Flächen-Messungen von Oberflächen als Dienstleistung durch. Aus diesen Messungen ermitteln wir die Profil-Kennwerte 2D und die Flächen-Kennwerte 3D nach den entsprechenden Normen. Des Weiteren führen wir auf Basis der Ergebnisse von dreidimensionalen optischen Messungen sogenannte Strukturanalysen durch, um spezielle Merkmalen der Oberfläche zu bewerten.
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Oberfläche
Rauheit und
Welligkeit
Form-
abweichungen
Spezielle
Strukturen
Die Oberfläche ist das entscheidende Element eines Bauteils, denn damit wird das funktionale Verhalten eines Bauteils hinsichtlich Reibung, Verschleiß, Tragfähigkeit, Dicht- und Einlaufverhalten bestimmt. Neben den vielfach bekannten Rauheitswerten mittlere Rautiefe Rz und Rauheit Ra bieten die Normen eine umfangreiche Auswahl an Profil-Kennwerten 2D (ISO 4287, ISO 13565) und Flächen-Kennwerten 3D (ISO 25178) zur gezielten quantitativen Charakterisierung von Oberflächenmerkmalen an. Diese Auswahl wurde die durch neue Norm ISO 21920-2 nochmals erheblich erweitert.
Optische Messung Oberfläche
Bei der optischen Oberflächenmessung wird die Oberfläche dreidimensional über eine Fläche mit einem feinen Lichtstrahl abgetastet. Daraus können dann sowohl die Profil-Kennwerte 2D als auch die Flächen-Kennwerte 3D bestimmt werden. Die optischen Messgeräten erfassen dabei alle Merkmale der Oberflächenmikrostruktur mit deutlich höherer Genauigkeit als eine taktile Messung mit einer Tastspitze. Zudem können auch Oberflächen von empfindlichen Materialien vermessen werden, da diese berührungslos arbeiten. Bei optisch nicht zugänglichen Messstellen werden Negativabformungen der Oberfläche angefertigt und diese anschließend vermessen. Damit sind auch Messungen der Ebenheitsabweichungen von hochpräzise gefertigten mit höherer Genauigkeit als mit Koordinatenmessmaschine.
Gerne erstellen wir Ihnen ein Angebot für Oberflächenmessungen 2D/3D.
Taktile Messung Oberfläche
Mit der taktilen (berührenden) Oberflächenmessung wird die Oberfläche als zweidimensionales Profil (Tastschnitt) erfasst und hieraus die Profil-Kennwerte 2D nach ISO 4287, ISO 13565-2 und ISO 21920-2 bestimmt. Die Genauigkeit der taktilen Messung reicht aufgrund des Radius der Diamantspitze jedoch oftmals nicht aus, um alle Mikrostrukturen zu erfassen. Des Weiteren wird mit einer profilhaften Messung nur sein kleiner Teil der Oberfläche erfasst, der nicht repräsentativ ist, wodurch oftmals keine ausreichend mit der Funktion korrelierenden Rauheitswerte bestimmt werden können.
Rasterkraftmikroskopie (AFM)
Für sehr hochauflösende Oberflächenmessungen kommt die Rasterkraftmikroskopie (AFM – atomic force microscopy) zum Einsatz. Durch AFM-Messungen werden die Oberflächentopographie und die Materialeigenschaften mit Auflösungen im Nanometerbereich bestimmt. Damit werden typischerweise neben den Oberflächenstrukturen, die Leitfähigkeit, die Adhäsionskraft, der Elastizitätsmoduls, die magnetischen Domänen und die elektrostatisch geladenen Domänen des Materials mit hoher Ortsauflösung bestimmt. Die Rasterkraftmikroskopie erreicht die höchste Auflösung aller mikroskopischen Techniken.
Strukturanalysen
Trotz des großen Angebotes an Kennwerten in den ISO Normen können nicht alle Merkmale einer Oberflächenstruktur damit bewertet werden. Das sind beispielsweise Merkmale wie z.B. Poren, Schlagstellen, Erhabenheiten, Vertiefungen, Riefen. Diese werden durch spezielle Strukturanalysen bewertet.
Laborausstattung
- Konfokalmikroskop
- Konfokales Laser Scanning Mikroskop
- Weißlichtinterferometer (WLI)
- Optisches Ebenheitsmessgerät (WLI)
- Rasterkraftmikroskop (AFM)
- Taktiles Rauheitsmessgerät