Oberflächen­mes­sung im Mikro- und Nano­meterbereich

Ober­flä­chen­mes­sun­gen bil­den einen wesent­li­chen Bestand­teil der Qua­li­täts­prü­fung in der Indu­strie. Eines der wich­tig­sten Mess­ver­fah­ren neben der Erfas­sung von Form- oder Lage­to­le­ran­zen ist dabei die Rau­heits­mes­sung als Bestand­teil der Gestalt­ab­wei­chung. Rau­heit zählt zu den Objekt- oder Pro­duk­t­ei­gen­schaf­ten und ihr genau­er Grad wird immer dann wich­tig, wenn die Objek­te oder Pro­duk­te spä­ter an ihrem Ein­satz­ort mit ande­ren Tei­len in Berüh­rung kom­men, bezie­hungs­wei­se inter­agie­ren müs­sen. Für das gewünsch­te Zusam­men­wir­ken der Tei­le bedarf es bestimm­ter Ober­flä­chen­ei­gen­schaf­ten, wel­che als sol­che über­prüft wer­den müs­sen. Zur Erfas­sung gibt es zwei Ver­fah­ren:

  • Tak­ti­le Ober­flä­chen­mes­sung
  • Opti­sche Ober­flä­chen­mes­sung

Bei­de Ver­fah­ren zur Ober­flä­chen­mes­sung besit­zen all­ge­mei­ne Vor­tei­le und spe­zi­fi­sche Anwendungs­fälle.

Vor­tei­le der Ober­flä­chen­mes­sung oder Rau­heits­messung

Rau­heit stellt eine eige­ne tech­ni­sche Kenn­grö­ße dar und ist wie die Wel­lig­keit Bestand­teil der Gestalt­ab­wei­chung. Der Wert defi­niert einen Teil der Güte einer Ober­flä­che. Jedes Fer­ti­gungs­ver­fah­ren hat unmit­tel­ba­ren Ein­fluss auf Mate­ri­al- oder Ober­flä­chen­ei­gen­schaf­ten, kurz die Rau­heit. Dazu lässt sich ein gewünsch­ter Rau­wert oft nur mit bestimm­ten Fer­ti­gungs­ver­fah­ren erzie­len. Dabei geht es häu­fig um Eigen­schaf­ten oder Wer­te im Mikro- und Nano­me­ter­be­reich. Eine hap­ti­sche oder visu­el­le Qua­li­täts­prü­fung kann die­se Dimen­si­on längst nicht mehr erfas­sen. Das gelingt nur mit einer hoch­prä­zi­sen Ober­flä­chen­mes­sung. Sie erkennt viel mehr als jeder Mensch, misst zuver­läs­sig bis in den nm-Bereich und das schnell und effi­zi­ent, selbst bei grö­ße­ren Mess­strecken. Erfah­ren Sie mehr zu den bei­den Mess­ver­fah­ren opti­sches Mes­sen und tak­ti­les Mes­sen:

Opti­sche Ober­flä­chen­mes­sung

Bei der opti­schen Ober­flä­chen­mes­sung wird die Ober­flä­che flä­chen­haft erfasst. Die­se Mess­me­tho­de wird ein­ge­setzt, wenn eine Berüh­rung der Ober­flä­che uner­wünscht ist. Dies kann zum Bei­spiel bei wei­chen Werk­stof­fen wie Gum­mi, wei­chen Metal­len oder bei elek­tro­ni­schen Bau­tei­len der Fall sein. Emp­find­li­che Ober­flä­chen wer­den durch die Mes­sung nicht beein­träch­tigt oder beschä­digt. Die Aus­wer­tung und Erfas­sung erfolgt in einem vor­her defi­nier­ten Teil­be­reich der Ober­flä­che. Die Aus­wer­tung kann flä­chen­haft erfol­gen (z. B. Ermitt­lung eines Sa-Wer­tes). Ana­log dem Tast­schnitt­ver­fah­ren kön­nen eben­so mühe­los Pro­fil­schnit­te in das erfass­te Flä­chen­pro­fil gelegt und aus­ge­wer­tet wer­den (z. B. für die Bestim­mung eines Ra-Wer­tes).

Eine opti­sche Ober­flä­chen­mes­sung wird z. B. mit­tels Kon­fo­kal­tech­nik oder Weiß­licht-Inter­fe­ro­me­trie durch­ge­führt. Für siche­re Mess­ergeb­nis­se bie­tet es sich an, den Rau­heits­mess­platz durch akti­ve und/oder pas­si­ve Schwin­gungs­dämp­fung von mög­li­chen Umge­bungs­schwin­gun­gen zu ent­kop­peln. Mit der opti­schen Ober­flä­chen­mes­sung kön­nen sowohl die Flä­chen­rau­hei­ten (z. B. Sa) als auch klas­si­schen Lini­en­rau­hei­ten (z. B. Ra) ermit­telt wer­den.

RAU­HEITS­MES­SUN­GEN OPTISCH
(OBER­FLÄ­CHEN­RAU­HEIT), ISO 25178

RAUHEITSMESSUN­GEN OPTISCH (OBER­FLÄ­CHEN­RAU­HEIT), ISO 25178

Laser­scan­ning­mi­kro­skop für Ober­flä­chen­ana­ly­se: flä­chen­haft, kon­takt­los.
Das Gerät ist an einem Rau­heits­mess­platz mit akti­ver und pas­si­ver Schwin­gungs­dämp­fung ent­kop­pelt.

  • Unter­schied­lich­ste Mate­ria­li­en 
  • Lini­en- und flä­chen­be­zo­ge­ne Rau­heits­mes­sung 
  • Ermitt­lung der Ober­flä­chen­be­schaf­fen­heit auch auf gekrümm­ten Flä­chen 
  • Ober­flä­chen­ver­gleich anhand von 42 auto­ma­tisch ermit­tel­ten Para­me­tern
  • Alle Unter­schie­de auf einen Blick, Anzei­ge von aus­ge­wähl­ten Para­me­tern
  • Mes­sung an stei­len Flan­ken 
  • Foli­en­dicke 
  • Höhen­mes­sun­gen, Flä­chen­mes­sun­gen, Volu­men­mes­sun­gen, hoch­auf­lö­sen­de Ober­flä­chen­bil­der 
  • Auf­lö­sung 0,005µm

Chro­ma­ti­scher Ober­flä­chen­sen­sor (Chro­ma­tic Focus Pro­be, CFP)
auf einem Mul­ti­sen­sor­ko­or­di­na­ten­mess­ge­rät zur berüh­rungs­lo­sen Ober­flä­chen­mes­sung.

  • Lini­en­rau­heit
  • Mess­prin­zip nahe­zu unab­hän­gig von der Ober­flä­chen­be­schaf­fen­heit 
  • Beson­ders geeig­net zur Mes­sung von glän­zen­den und trans­pa­ren­ten Mate­ria­li­en
    (z.B. opti­sche Bau­ele­men­te, polier­te Metall­ober­flä­chen)

LASER­SCAN­NING­MI­KRO­SKOP

LASER­SCAN­NING
MIKRO­SKOP

Rau­heits­mess­platz mit akti­ver und pas­si­ver Schwin­gungs­dämp­fung.
Hoch­auf­lö­sen­de Ober­flä­chen­er­fas­sung mit Laser­scan­ning.

    • Auf­lö­sung bis 0,005µm
    • Bestim­mung der flä­chen­haf­ten Ober­flä­chen­kenn­grö­ßen nach DIN EN ISO 25178 
    • Ermitt­lung aller gän­gi­gen Lini­en­rau­hei­ten ana­log dem Tast­schnitt­ver­fah­ren 
    • DIN EN ISO 4287 — Rau­heits­pro­fil, Welligkeits‑, Pri­mär­pro­fil

 

TAST­SCHNITT­VER­FAH­REN

Rau­heits­mes­sun­gen aller gän­gi­gen Lini­en­rau­hei­ten

  • DIN EN ISO 4287 — Rau­heits­pro­fil, Welligkeits‑, Pri­mär­pro­fil
  • Frei­tast­sy­stem
  • Gleit­kuf­en­tast­sy­stem

AUS­FÜHR­LI­CHE END­AUS­WER­TUN­GEN

In der Anfer­ti­gung der Aus­wer­tungs­pro­to­kol­le sind wir extrem fle­xi­bel. Wir hal­ten uns an die übli­chen Stan­dards, berück­sich­ti­gen aber auch Ihre indi­vi­du­el­len Anfor­de­run­gen an For­mat und Umfang.

Tak­ti­le Ober­flä­chen­mes­sung (Tast­schnitt­ver­fahren)

Eine Alter­na­ti­ve bil­den tak­ti­le Ober­flä­chen­mes­sun­gen im Pro­fil­schnitt mit Hand- oder Tisch­ge­rä­ten zur Ober­flä­chen­mes­sung bei Ein­zel­stücken oder zur Seri­en­mes­sung. Gerä­te für tak­ti­les Mes­sen arbei­ten mit einer Dia­mant­spit­ze an ihrem Mess­kopf. Das erfor­dert gro­ße Sorg­falt, vor allem beim Ein­satz von Mobil­ge­rä­ten. Als här­te­stes Mate­ri­al über­haupt kann der Dia­mant sonst leicht in ein Mate­ri­al ein­schnei­den und die Mes­sung ver­fäl­schen. Dazu lie­fern tak­ti­le Mess­ge­rä­te immer nur Mess­wer­te aus einem Lini­en­pro­fil. Eine groß­flä­chi­ge Erfas­sung eines Objekts dau­ert lan­ge, wäh­rend ein voll­stän­di­ger opti­scher Scan der Ober­flä­che kon­takt­los in weni­gen Sekun­den abge­schlos­sen ist. So hat sich in vie­len Berei­chen ein all­ge­mei­ner Trend hin zu den opti­schen Ober­flä­chen­mes­sun­gen ent­wickelt.

 

Anwendungs­bereiche der Rau­heits­mes­sung

Ober­flä­chen kön­nen sehr kom­plex sein. Das Ein­satz­ge­biet von Rau­heits­mes­sun­gen erstreckt sich über vie­le Indu­strie­bran­chen. Die Ober­flä­chen­mes­sung wird bei­spiels­wei­se benö­tigt, wenn Gleit­schie­nen, Lager oder Wel­len gefer­tigt wer­den, die rei­bungs­los mit ande­ren Bau­tei­len zusam­men­ar­bei­ten sol­len. Für Pro­to­ty­pen und Klein­se­ri­en lohnt sich aber nicht für jedes Unter­neh­men gleich die Inve­sti­ti­on in pro­fes­sio­nel­le Tech­nik zur Ober­flä­chen­mes­sung. Ver­trau­en Sie dann ein­fach auf einen star­ken Part­ner für prä­zi­se tak­ti­le oder opti­sche Ober­flä­chen­mes­sun­gen.

RAUHEITSMES­SUN­GEN TAK­TIL
IM TAST­SCHNITT­VER­FAH­REN
(LINIEN­RAU­HEIT)

DIN EN ISO 4287, DIN EN ISO 13565,
MOTIF – DIN EN ISO 12085, ASME B46.1, JIS B601,
wei­te­re Kenn­grö­ßen

  • Bezugs­flä­chen­sy­stem sta­tio­när (Frei­tast­sy­stem):
    alle gän­gi­gen Rau­heits­kenn­grö­ßen (Lini­en­rau­heit) 
  • Gleit­ku­fen­sy­stem, mobil:
    alle gän­gi­gen Rau­heits­kenn­grö­ßen (Lini­en­rau­heit)

BEZUGS­NOR­MA­LE

DAkkS-kali­brier­tes Rau­nor­mal (Stan­dard)

  • Ra = 3µm
  • Rz = 6,5µm

DAkkS-kali­brier­tes Rau­nor­mal, super­fei­nes Rau­heits­pro­fil

  • Ra = 0,025µm (25nm)
  • Rz = 0,150µm (150nm)

CAMES­MA GmbH – Ihr Part­ner für Ober­flä­chen­mes­sun­gen

Ober­flä­chen­mes­sun­gen aller Art, 3D CT Scan oder Mul­ti­sen­sor-Koor­di­na­ten­mess­tech­nik und mehr: Wir sind Ihr akkre­di­tier­tes Prüf­la­bor für Mess­tech­nik und lie­fern Ihnen zuver­läs­si­ge Mess­ergeb­nis­se mit umfang­rei­cher Doku­men­ta­ti­on für Erst­be­mu­ste­rung und Pro­to­ty­pen oder bei Lohn­mes­sun­gen. Dabei nut­zen wir modern­ste Tech­nik, mit der wir für Sie Ober­flä­chen­mes­sun­gen und ande­re Qua­li­täts­prü­fun­gen durch­füh­ren kön­nen. Auf die­se Prü­fun­gen ist Ver­lass – genau wie auf unse­re Qua­li­tät. Die­se ist doku­men­tiert in unse­rer Akkre­di­tie­rungs­ur­kun­de zur Ermitt­lung von Maß- und Form­ab­wei­chun­gen nach DIN EN ISO/IEC 17025 und wird regel­mä­ßig geprüft und bestä­tigt.

    Kon­takt

    Kon­kre­te Anfra­gen bit­te per E‑Mail / Tele­fon oder über unser Prü­fungs­an­fra­gen-For­mu­lar

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