表面参数

工件机械设计常对表面粗糙度、波纹度等参数作出规定。Polytec 的 TopMap 基于白光干涉原理,几秒就能非接触采集三维面数据,大幅缩短测量时间 。借助它,能快速测定二维和三维表面参数(符合 ISO 25178-2、ISO 4287、ISO 4288 标准) 。该系统既能直观呈现表面细节,也能给出高精度数值。这些数据虽尺度小,却包含表面加工过程、质量管控等关键信息。利用测量反馈,可管控加工过程,确保功能表面品质。

Icon evaluation of surface form parameters

表格参数

工件生产时,细微细节和严苛制造公差,尤其在工艺、功能及精密表面环节,都会影响表面性能。为此,制造商需精确检测并量化各类形状公差,涵盖形状、尺寸、纹理,以及平行度和角度等位置公差,确保关键尺寸达标。TopMap 表面形貌测量系统,专为满足精密零部件的严苛公差要求而打造。

Icon evaluation of parallelism on surfaces

平面度与平行度

功能性表面场景下,测量燃油喷射器、泵体密封面等精密部件的平面度与平行度至关重要。这些表面需在高压环境运作,生产时不仅要保障加工质量稳定,还得持续开展质量检测。Polytec 的 TopMap 光学三维测量系统专为自动化设计,操作便捷,能输出精确测量数据,为生产提供可靠反馈。借助该系统,可在生产现场和质检实验室,对大视场的平行度、平面度精准检测,快速、全面地把控关键部件质量。

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Icon steps and height in surface topography

台阶高度

三维检测台阶高度、角度和表面间相互作用,通常需要大垂直测量范围。TopMap 白光干涉系统垂直量程大,部分型号可达 70 mm 以上,不管是微小还是较大的台阶高度,哪怕是深凹等难以测量的表面,都能应对。该系统采用远心光学设计,避免阴影效应,能精准测量 nm、μm 及宏观台阶高度。其配套自动化软件可识别测量模式,优化数据处理,减少对复杂机械夹具的依赖,极大提升检测速度与数据质量。

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Icon surface roughness evaluation

表面粗糙度测量

在质量控制、科研、产品研发和生产过程中,精确稳定地测量表面粗糙度,对保证产品质量至关重要。传统粗糙度轮廓 “R” 参数多为二维,应用广泛且被熟知。而三维面 “S” 参数能有效补充二维参数的不足,因为功能表面间的作用需开展面分析。表面形貌本就是三维的,单条轮廓线难以识别表面的凹坑、峰谷等特征,即便严格控制,对轮廓或截面的测量分析,也无法完整描述真实表面形貌,相比之下,面分析提供的信息更全面。Polytec 的 TopMap 三维表面测量系统,可按 ISO 25178-2、ISO 4287、ISO 4288 标准,获取 2D 和 3D 表面参数。

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Icon 3D surface analysis of microstructures

微观结构

微观结构尺寸微小,肉眼难以观测。在 μm 、nm 尺度下,这类表面的细微物理变化或缺陷,会影响其功能发挥。因此,高分辨率表面检测是微系统技术领域表征表面特性的关键。TopMap 基于显微镜的表面轮廓仪,可快速、无损检测表面细节,检测重复性好。针对微纳器件、微观结构复杂表面和微系统,TopMap 光学三维表面测量技术是实现可靠、稳定特性分析的理想之选 。

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Icon layer thickness evaluation

涂层厚度

在实验室、生产现场及流水线上,Polytec 都能提供非接触、无损的单层或多层涂层测厚方案。该技术应用广泛,涉及薄膜测厚、涂层检查,以及汽车、航空航天和医疗领域功能表面涂层的磨损分析。Polytec 的 TopMap 非接触光学测量系统,在多个行业发挥作用,既能提升生产效率,也能助力产品研发 。

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表面参数 ISO 标准一览表

很多表面参数的数学描述,能在国际标准中找到。实际应用里,二维参数相关的 ISO 4287、ISO 13565 标准,以及表面粗糙度面参数的 ISO 25178 标准,十分关键。这些标准对常用表面纹理参数作出定义和说明。轮廓标准里的大量参数,在已发布标准中都有对应的面参数。而且,面域形貌评估纳入第三维度,优势更多。

实际常用的幅值、高度表面参数,大多已拓展到面参数评估领域。相比于轮廓评估,面形貌评估对测量位置的敏感度更低,测量结果更可靠,检测表面不均或有缺陷的物体时,优势尤其明显。但总体来看,表面参数体系无法反映不同类型表面的功能差异,不同工艺和设计的表面,表面参数测量结果可能一样。