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01.12.2008

Optische Form- und Rauheitsmessung durch Fokus-Variation

Rückführbare optische Rauheitsmessung

Optische Rauheitsmessungen können mit herkömmlichen taktilen Rauheitsnormalen nur bedingt als rückführbar nachgewiesen werden, da deren Oberfläche zur optischen Abtastung meist nicht geeignet ist. Alicona, Grambach/Österreich, stellt nun ein neues Rauheitsnormal zur Verifikation von optischen Rauheitsmessungen vor, das sowohl von taktilen als auch von optischen Systemen gemessen werden kann. Die Rauheit (Ra, Rq, Rz...) dieses Messnormals wird bei beiden Messvarianten anhand der Auswertung des Oberflächenprofils gewonnen.

Eine flächenbasierte Messmethode, die auf der geringen Schärfentiefe eines optischen Messsystems basiert, ist die Fokus-Variation. Die geringe Schärfentiefe wird benutzt, um die Tiefeninformation mit Echtfarbinformation einer Oberfläche zu extrahieren. Die Fokus-Variation wird vor allem bei Oberflächenmessungen eingesetzt, die höchste vertikale und laterale Auflösung auch über größere Messfelder erfordern. Selbst bei komplexen Oberflächen mit steilen Flanken, großen Rauheiten und stark variierenden Reflexionseigenschaften erzielt das Verfahren eine vertikale Auflösung von bis zu 10 nm. Die Technologie der Fokus-Variation ist im aktuellen Entwurf zur kommenden ISO-Norm 25178 enthalten, die erstmals auch optische Messverfahren zur Oberflächencharakterisierung standardisiert.

Die Anwendung der Fokus-Variation zur optischen Form- und Rauheitsmessung bringt laut Hersteller verschiedene Vorteile mit sich. Der Anwender misst die gesamte Fläche statt lediglich nur das Profil einer einzelnen Spur. Rauheit und Form werden in nur einer Messung generiert statt mittels zweier separater Messungen, die eventuell sogar zwei unterschiedliche Messsysteme erfordern. Zudem sind die Messungen völlig verschleißfrei. Das Prinzip der optischen, berührungslosen Form- und Rauheitsmessung beugt außerdem diversen Ungenauigkeiten vor, die fallweise bei taktilen Messungen auftreten, da Form und Größe der Messspitze das Messergebnis beeinflussen.

Da bisher ein geeignetes Rauheitsnormal zur Rückführbarkeit von optischen Messungen fehlte, war es schwierig, taktile und optische Messverfahren unmittelbar zu vergleichen, um die Genauigkeit der beiden unterschiedlichen Verfahren numerisch zu verifizieren. Das neu entwickelte Rauheitsnormal weist eine Oberfläche auf, die sowohl zur optischen als auch zur taktilen Rauheitsmessung via Auswertung des Oberflächenprofils geeignet ist. Der Einsatz dieses Rauheitsnormals belegt nach Angaben des Herstellers, dass das optische Messverfahren Fokus-Variation und taktile Profilmessungen innerhalb definierter Toleranzen dieselben Rauheitswerte erzielen.

Unternehmensinformation

Alicona Imaging GmbH

Dr.-Auner-Straße 21a
AT 8074 RAABA/GRAZ
Tel.: +43 316 403010-700
Fax: +43 316 403010-711

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