Oberflächenparameter

Oft machen mechanische Konstruktionen Vorgaben zu Oberflächenparamtern eines Werkstückes und definieren Parameter wie die Oberflächenrauheit oder Welligkeit. Polytec TopMap 3D- Oberflächenmesstechnik hilft beim Überwachen und Einhalten dieser Parameter, in dem sie nach dem Prinzip der Weißlicht-Interferometrie berührungslos komplette 3D-Oberflächenprofile in Sekundenschnelle messen, wofür taktile Verfahren lange Messzeiten benötigen. Sowohl 2D- als auch 3D-Oberflächenparameter (gemäß ISO 25178-2, ISO 4287, ISO 4288) können damit schnell und verläslich ermittelt werden. Die Form der Visualisierung in 3D sämtlicher Oberflächendetails, sowie analog dazu die hochpräzise numerische Darstellung gibt beispielsweise Aufschluss über exakte Stufen, Höhen und weitere Formparameter. Trotz feinster Abstufungen im nm- und Subnanometer-Bereich liefern diese Informationen, die direkt Rückschlüsse auf den Fertigungsprozess zulassen, wie die Qualität und schließlich Funktionalität von Präzisionsmechaniken eingehalten werden können, weisen auf Herstellungsfehler hin und detektieren rechtzeitig Falschteile für den Ausschuss. Dieses Feedback der Fertigungsmesstechnik ermöglicht eine verbesserte Prozesssteuerung um Qualität und Konsistenz von Funktionsoberflächen hoch zu halten. 

Icon evaluation of surface form parameters

Formparameter

Wird ein Werkstück produziert, sind immer häufiger äußerst enge Fertigungstoleranzen einzuhalten, insbesondere im Bereich der technischen und funktionalen (Präzisions-) Oberflächen. Hier müssen die Hersteller die vielen verschiedenen Formtoleranzen wie Form, Größe und Textur sowie andere Lagetoleranzen wie Parallelität und Winkel präzise prüfen und quantifizieren, um sicherzustellen, dass alle kritischen Maße den geforderten Spezifikationen entsprechen. Die TopMap-Oberflächenmesstechnik wurde speziell entwickelt, um die anspruchsvollsten Toleranzen von präzisionsgefertigten Komponenten zu erfüllen.

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Icon evaluation of parallelism on surfaces

Ebenheit & Parallelität

Bei Funktionsoberflächen ist es für die Einhaltung geforderten Toleranzen häufig von entscheidender Bedeutung, Kenngrößen wie Parallelität und Ebenheit zu messen. Solche Oberflächen müssen unter hohem Druck funktionieren und müssen als integraler Bestandteil des Fertigungsprozesses gleichbleibend hochwertig gefertig und hierfür ständig überprüft werden. TopMap optische 3D-Oberlfächenmessgeräte von Polytec sind speziell für die Automatisierung und einfache Bedienung konzipiert und liefern präzise Messdaten als zuverlässiges Feedback für den Produktionsprozess. TopMap ermöglicht die genaue Charakterisierung von Parallelität und Ebenheit über ein großes Sichtfeld (FoV) direkt in der Produktion und im Qualitätskontrolllabor und ermöglicht so eine schnelle und umfassende Charakterisierung kritischer Komponenten

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Icon steps and height in surface topography

Stufenhöhe

Die 3D-Prüfung der Stufenhöhe und auch von Winkeln zwischen mehreren Flächen erfordert häufig einen großen vertikalen Messbereich. Die Weißlichtinterferometer der TopMap Sensorfamilie bietet einen großen vertikalen Messbereich bis zu 70 mm und mehr, je nach Modell. Dieser große vertikale Bereich ermöglicht die Messung von kleinen und großen Stufenhöhen, auch auf schwer zugänglichen Oberflächen, wie z. B. tief eingelassenen Flächen. Die telezentrische Optik der TopMap vermeidet Abschattungseffekte und ermöglicht die zuverlässige Messung der relevanten Stufenhöhe von Mikrometer- bis Nanometerbereich. Eine automatische Bauteillageerkennung im großen Bildfeld macht eine aufwändige mechanische Fixierung oder gar Einzelmessung von Werkstücke überflüssig und erhöht die Effizienz in der Qualitätskontrolle.

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Icon surface roughness evaluation

Rauheit

Die exakte und wiederholgenaue Messung der Rauheit von Oberflächen ist in der Forschung, Entwicklung und Produktion oft entscheidend für die Einhaltung geforderter Toleranzen und für störungsfreie Produktionsprozesse. Nicht zuletzt hängt auch die Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Funktionserfüllung der späteren Produkte unmittelbar von der Oberflächenbeschaffenheit der Werkstücke ab. Für die Charakterisierung der Oberflächenbeschaffenheit ist die Ermittlung der Rauheit ausschlaggebend, beispielsweise bei Zahnimplantaten, Dichtflächen oder Oberflächen für bestimmte Lackier- und Beschichtungsverfahren. Manche Anwendungen sind sogar auf eine gleichzeitige Bestimmung von Formabweichung und Rauheit angewiesen.

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Icon 3D surface analysis of microstructures

Mikrostrukturen

Mikrostrukturen sind kleinste Gebilde, die sehr häufig bereits bei kleinsten Beschädigungen in ihrer Funktionalität eingeschränkt sind. Physikalische Einwirkungen auf die mikrosystemtechnischen Messobjekte sollten unterbleiben. Daher ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Oberflächencharakterisierung im Bereich der Mikrosystemtechnik das berührungslose und damit rückwirkungsfreie Messprinzip. Durch die optische, berührungsfreie Messmethode sind TopMap Weißlichtinterferometer die ideale Wahl für die Inspektion von Mikrostrukturen.

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Icon layer thickness evaluation

Schichtdicke

Überall dort, wo die Schichtdicke bestimmt werden soll, ob im Labor, in der Produktion oder sogar in Fertigungslinien, bietet Polytec Lösungen zur berührungslosen und rückwirkungsfreien Schichtdickenmessung. Die Einsatzgebiete für die Schichtdickenprüfung sind vielfältig und reichen von der Kontrolle Lackierungen, Überprüfung der gleichmäßigen Beschichtung bis hin zur Analyse des Verschleißes an Schraubverbindungen und mehr. Daher werden die optischen Messsysteme auch in zahlreichen Branchen eingesetzt, wie z.B. Automotive, Elektronik, Maschinenbau, Halbleiterindustrie, Forschung und Entwicklung.

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Ihr PolyXpert für Oberflächenmesstechnik