Oberflächenmessgeräte

Oberflächenmessgeräte sind Messinstrumente zur Charakterisierung der Oberflächenstruktur von Materialien. Sie erfassen topographische Merkmale wie Rauheit, Form und Mikrostrukturen, meist durch Höhenprofile oder dreidimensionale Oberflächendaten. Die gewonnenen Größen dienen der Qualitätssicherung, Prozessoptimierung sowie der Grundlagenforschung in Materialwissenschaften.

Messprinzipien: Es wird zwischen kontaktbasierten und nicht-kontaktbasierten Verfahren unterschieden. Kontaktmessungen verwenden eine Tastschnittspitze, die das Profil oder die Arealoberfläche abfährt. Nicht-kontaktierte Methoden arbeiten mit Licht (z. B. konfokale Mikroskopie, Weißlichtinterferometrie) oder Laser, wodurch Berührung der Oberfläche vermieden wird. Beide Ansätze liefern Hochauflösende Höhendaten und räumliche Informationen.

Typen: Profilometer (ein- oder mehrstufig), optische Profilometer (Weißlicht, Confocal), 3D-Oberflächenmessgeräte sowie dedizierte Areal-Oberflächenmesssysteme. In einigen Fachbereichen, etwa der Halbleitertechnik, kommen auch Rasterkraftmikroskopie (AFM) oder sekundärionenbasierte Verfahren zum Einsatz.

Messgrößen: Rauheit (Ra, Rq), Spitzen-/Tiefenwerte (Rz, Rp, Rv), sowie areale Größen (Sa, Sq, Sp, Sv) und Formparameter. Messungen erfolgen gemäß Normen; Kalibrierung, Nachvollziehbarkeit (Traceability) und Messunsicherheit sind Bestandteil des Messprozesses.

Anwendungen: Oberflächenmessgeräte finden Einsatz in der Fertigung, Qualitätskontrolle, Oberflächenbehandlung, Materialforschung, Optik- und Elektronikfertigung sowie in der Automobil- und Maschinenbaubranche.

Zukunft: Entwicklungen zielen auf höhere Auflösung, schnellere Messungen, Inline-Qualitätssicherung und datenbasierte Prozessregelung.