Modell Plu S neox
Konfokalmikroskop und Weißlichtinterferometer für optische Oberflächenmessung und Rauheitsmessung
Mit dem Oberflächenmultimessgerät werden im Steinbeis-Transferzentrum optische 3D-Oberflächen-Messungen für die Bestimmung von Rauheit und Welligkeit durchgeführt. Dieses optische Messgerät besteht aus einem Konfokalmikroskop und einem Weißlichtinterferometer (WLI). Diese tasten die Oberfläche berührungslos ab und erfassen vollständig dreidimensional deren Mikrostruktur.
Durch die Kombination zweier optischer Oberflächenmessgeräte beim Plu S neox kann für die jeweilige Messaufgabe das optimale Messverfahren verwendet werden. Da die Oberfläche dreidimensional erfasst wird, können nicht nur die 2D-Profilkenngrößen, sondern auch die 3D-Flächenkenngrößen berechnet werden. Letztere charakterisieren die Oberfläche deutlich besser als die 2D-Kennwerte. Da die Messung berührungslos erfolgt, können damit auch Oberflächen von empfindlichen Materialien gemessen werden.
Als Prüflabor an der Hochschule in Karlsruhe bieten wir optische Oberflächenmessungen als Dienstleistung an und beraten Sie gerne hinsichtlich geeigneter Oberflächenkenngrößen.
Analysen
- Rauheit 2D
- Welligkeit 2D
- Rauheit 3D
- Welligkeit 3D
- Material(trag)anteil
- Ebenheit
- Parallelität
- Stufenhöhe
- Konturanalyse
- Strukturanalyse
- Schichtdickenmessung
Materialien
- Metalle
- Kunststoffe
- Gummi
- Keramiken
- Gläser
Normen
- Rauheit und Welligkeit 2D: ISO 4287, ISO 13565
- Rauheit und Welligkeit 3D: ISO 25178
- Kenngrößen Zylinderform: ISO 12180-1
- Kenngrößen Rundheit: ISO 12181-1
- Kenngrößen Geradheit: ISO 12780-1
- Kenngrößen Ebenheit: ISO 12781-1
- Schichtdickenmessung Querschliff: ISO 2808
Beispiel
- Oberflächentopographie 3D
- Profilschnitt 2D
Spezifikation
- Lichtquelle: LED (blau grün, weiß, rot)
- Konfokalmikroskop
- Auflösung: 5 nm vertikal, 140 nm lateral
- Max. Messfeldgröße: 110 x 70 mm
- Einzelmessfeld: 117 x 88 µm bis 1.75 x 1.32 mm
- Weißlichtinterferometer
- Auflösung: 0.1 nm vertikal, 200 nm lateral
- Max. Messfeldgröße: 110 x 70 mm
- Einzelmessfeld: 175 x 132 µm bis 3.51 x 2.64 mm
- Schichtdickenmessung Weißlichtinterferometer
- Schichtdicke: ab 0.5 µm
Konfokalmikroskopie
Die Konfokalmikroskopie erlaubt die Oberflächenmessung praktisch aller Materialien, unabhängig von der Transparenz oder Farbe (auch reiner Kohlenstoff als Graphit, Diamant, Ruß). Ein Konfokalmikroskop ist ein optisches Messgerät für die berührungslose dreidimensionale Messung von Oberflächenstruktur. Auch die Oberflächen von großen Bauteilen können damit vermessen werden, indem Negativformen mit einem Abformmaterial angefertigt.
Weißlichtinterferometrie
Weißlichtinterferometer verwenden breitbandiges Licht im sichtbaren Bereich. Mathematisch lässt sich das abgestrahlte Bündel an Frequenzen als ein Wellenpaket mit einer mittleren Frequenz zusammenfassen, dessen Ausdehnung und Form von der spektralen Verteilung definiert wird. Das Wellenpaket wird in einem Strahlteiler in zwei gleichartige Portionen zerlegt. Ein Teil trifft im Referenzarm auf einen Spiegel und wird dort zurück reflektiert. Der andere Teil reflektiert auf der Objektoberfläche. Beide Pakete werden auf dem Rückweg wieder im Strahlteiler vereinigt. Sind die optischen Wege der beiden Teilstrahlen nahezu gleich, dann treffen sich die zuvor getrennten Wellenpakete wieder und können messbar interferieren. Durch die Möglichkeit der Zusammensetzung von Einzelmessfelder (Stitching) können auch größere Oberflächenbereiche vermessen werden.
Mit dem Weißlichtinterferometer kann auch die Schichtdicke von dünnen optisch transparenten Beschichtungen sehr präzise bestimmt werden. Beispiele dazu sind Elektroisolierlacke, denn das magnetinduktive Messeverfahren ist hierfür zu ungenau.