精密・超精密メカニクスのための表面形状測定技術

超精密加工における形状と仕上げの検査

製造プロセスとしての超精密機械加工は、極めて厳しい公差を持つ部品を製造し、一般的にサブμmの範囲の形状精度と（サブ）ナノメートルの範囲の粗さを持つ超仕上げ面を実現します。UPM表面は、高精度モーション、自動アセンブリ、または耐用年数に積極的に貢献する特性を提供します。超精密加工には、超微細なテクスチャーや仕上げに到達するための検査や品質管理システムを含む、専用の加工技術や工具が必要です。

幾何学的特性が小さければ小さいほど、検査と加工はより難しくなります。光学表面計測は、精密機械加工、ダイヤモンド・ターニング、シングルポイント・ダイヤモンド・ターニング（SPDT）において、着実に重要性を増している。ポリテックのウィルトライト干渉計は、面削り、研削、ラッピング、ポリッシング、超精密粗さなど、さまざまな加工に対応し、加工結果をフィードバックします！

Highlights

μmの精度で大面積の形状を検査し、nmの分解能で粗さを分析します。

生産現場やインラインでの迅速で効率的な面測定

最大230x220 mmのFOVで大型超精密加工面をキャプチャ

70mmの広いスキャン範囲により、深い穴や凹部にも対応

自動パターン認識により、機械的固定具を使用しないマルチサンプル測定が可能

スマート・スキャニング・テクノロジーにより、あらゆる表面と素材（平滑面と粗面）を測定します。

Inspecting surface flatness, steps, angle and parallelism on the cuvette of a NIR spectroscope for ultra-precise alignment and positioning

Resolve ultra-precision machined surfaces with sub-nm precision, evaluate finish and areal roughness Sa, Sq, Sz

Quality control of machined parts on production-level

Telecentric lens with 70mm large Z range reaches the insides of holes and deep steps

Pass-fail analysis using surface metrology in a production line

Large image field and automatic pattern recognition allow multi-sample measurements in one shot - without manual positioning or fixture

Inspecting surface flatness, steps, angle and parallelism on the cuvette of a NIR spectroscope for ultra-precise alignment and positioning

Resolve ultra-precision machined surfaces with sub-nm precision, evaluate finish and areal roughness Sa, Sq, Sz

Quality control of machined parts on production-level

Telecentric lens with 70mm large Z range reaches the insides of holes and deep steps

Large image field and automatic pattern recognition allow multi-sample measurements in one shot - without manual positioning or fixture

大視野（FOV）による高速で効率的な表面検査

TopMap白色光干渉計は、より大きな面積、より大きなサンプル、あるいは複数のサンプルについて、形状パラメータと3Dトポグラフィをスティッチングなしで測定します。生産レベルでは、ワンクリック検査ソリューションが、あらかじめ定義された測定レシピを使用することで、検査効率を大幅に向上させ、高速性と再現性を実現します。材料研究や超精密加工表面の仕上げ検査では、顕微鏡ベースのプロファイラが（サブ）ナノメートル領域の粗さパラメータを調査します！

TopMap プロファイラでは、44x33 mm の単一画像サイズでワーク全体を撮影します。画像のスティッチングにより拡大された視野は、230x220 mmの領域に達します。TopMap白色光干渉計は、テレセントリックな光路と70mmの広い垂直範囲により、底面やドリル穴のような深い位置の測定も安全に行うことができます。非接触の面スキャンにより、わずか数秒で200万点以上のデータを収集し、真の形状、うねり、あるいは材料ヒストグラムを完璧に可視化します。統合されたパターン認識アルゴリズムにより、広い視野で手動による位置決めなしに複数サンプルの測定が可能なため、特に生産レベルでの検査時間を大幅に短縮できます。

230x220 mmの広視野をカバー？

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Material ratio curve enabling the analysis of a flat lapped surfaces and a face milled surface

Comparing the material ratio curves of precision machined surfaces: Flat Lapping vs Face Milling

Material ratio curve: here split view into Peak, Core and Scoring sections by geometrical considerations

Ra, Rz roughness values as quality parameter? Differently machined surfaces might not always reveal different Ra, Rz parameters

Quality control on grinding patterns, analyzing ground, lapped or polished surfaces

Comparing the material ratio curves of precision machined surfaces: Flat Lapping vs Face Milling

Material ratio curve: here split view into Peak, Core and Scoring sections by geometrical considerations

Ra, Rz roughness values as quality parameter? Differently machined surfaces might not always reveal different Ra, Rz parameters

Quality control on grinding patterns, analyzing ground, lapped or polished surfaces

材料分布と材料比率曲線

超精密機械加工された製品表面の性能は、詳細な材料分布を特徴付けることによって変更することができ、それに応じて要件を最適化することができます。TopMap光学式プロファイラでは、ラボや生産現場で表面を迅速かつ正確に捉えることができます。用途によっては、ダイヤモンド粒子を1つの表面に分散させることで摩擦を増加させ、接触面の望ましくない相対移動を防ぐことができます。望ましい摩擦レベルは、粒子のサイズ、形状、量を変更することで実現できます。TopMap 3Dプロファイラは、詳細な材料分布を確実に評価するのに役立ちます。

研磨された精密機械の粗さを測定する方法

サブ）ナノメートルの段差を解消する？

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トライボロジー・システムを検査し、摩耗や潜在的な負荷容量としての体積などを分析する。

トライボロジー：摩耗と流体分布の解析

精密な表面特性評価に支えられた機械的負荷能力の最適化。トライボロジーシステムの設計では、表面パラメータの公差を非常に小さくする必要がありますが、その一方でスループットは一貫して高いレベルを維持する必要があります。そのため、ポリテックの TopMap 白色光干渉計は、表面全体の形状をわずか数秒で記録できる高い繰り返し精度を備えた非接触トライボロジー測定を提供します。TopMap 表面形状測定システムの代表的な用途として、磨耗や損傷に関する研究が挙げられます。