Oberflächenmesstechnik

Oberflächenmesstechnik ist das Teilgebiet der Messtechnik, das die Geometrie von Werkstückoberflächen systematisch erfasst, beschreibt und bewertet. Sie dient der Quantifizierung von Rauheit, Textur, Form und Orientierung, um Funktion, Passung, Verschleißverhalten und Optikqualität abzuschätzen.

Messprinzipien: Es wird zwischen Kontakt- und Nicht-Kontaktverfahren unterschieden. Kontaktmessungen verwenden einen Taststift, der Profillinien entlangführt und Höhendifferenzen erfasst. Nicht-Kontaktverfahren arbeiten optisch und nutzen Verfahren wie Interferometrie, konfokalistische Messtechnik, Fokusvariation oder Weißlichtmessung, um Oberflächen topografisch abzubilden, oft auch ohne Berührung des Messobjekts.

Messgrößen: Rauheit wird häufig durch Parameter wie Ra, Rq und Rz beschrieben; Arealparameter nach ISO 25178 umfassen Sa, Sq und Sz. Weitere Kennzahlen betreffen Formabweichungen, Textur und seltene Topografiekomponenten. Messgrößen können profil- oder arealförmig quadriert, gemittelt oder räumlich dargestellt werden.

Technologien: Die Profilmessung erfasst zweidimensionale Höhendifferenzen entlang einer Linie (Tastschnitt). Die Arealmessung erfasst dreidimensionale Oberflächenkarten, oft mittels interferometrischer, konfokaler oder fokusbasierter optischer Systeme. AFM bietet sehr hohe Auflösung für mikroskopische Oberflächenstrukturen.

Standards und Kalibrierung: Normen wie ISO 4287 (Profilrauheit) und ISO 25178 (Arealrauheit) definieren Parameter und Messmethoden. Ergebnisse sollten kalibriert, rückführbar und dokumentiert sein, mit Referenznormale und geeigneten Filter- bzw. Auswertungsverfahren.

Anwendungen: Die Oberflächenmesstechnik findet breite Anwendung in Fertigung, Maschinenbau, Feinmechanik, Optik, Elektronik und Medizintechnik, sowohl in der Qualitätssicherung als auch in Inline-Inspektionsprozessen.