Oberflächenprofile

Oberflächenprofile sind grafische Darstellungen der Abweichungen einer realen Oberfläche von einer idealen Referenzoberfläche. Sie beschreiben die feinen Höhen- und Tiefenstrukturen entlang einer Messachse (2D-Profil) oder über eine Messfläche hinweg (3D-Oberflächenprofil) und werden verwendet, um Rauheit, Welligkeit und Formfehler zu charakterisieren. Ein Profil gliedert sich meistens in Rauheit (feine Unebenheiten), Welligkeit (mittlere Strukturen) und Formfehler (Grundverlauf der Oberfläche).

Die Messung erfolgt mit Profilometern, die entweder taktil arbeiten, etwa mit einem Diamantschnittstift, oder optisch, etwa durch konfokale oder interferometrische Verfahren. 2D-Profile liefern Ra- und Rz-Werte aus einem einzigen Profilabschnitt, während 3D-Oberflächenprofile aus einer ganzen Fläche Arealparameter wie Sa oder Sz berechnen. Moderne Messsysteme unterstützen sowohl lineare Profildaten als auch areale Rohdaten, die nach geeigneten Filtern analysiert werden.

Zu den zentralen Parametern gehören Rauheit-Parameter wie Ra (arithmetischer Mittellauf der Abweichungen), Rq (quadratischer Mittelwert), Rz (gemittelte Rauhtiefe) sowie weiterführende Größen wie Rp, Rv und Rt. Auf 3D-Ebene ergänzen sich Sa (arithmetische Oberflächennähe) und Sz (maximale Oberflächennähe). Die Werte ergeben sich aus Filtern, die Form- und Welligkeitsanteile trennen, typischerweise unter Berücksichtigung eines Cut-off-Längentyps.

Standards und Normen regeln Messmethoden und Parameterwerte, etwa ISO 4287/4288 für 2D-Rauheit und ISO 25178/ISO 14405 für 3D-Oberflächenparameter. Anwendungen finden sich in der Fertigung, Qualitätskontrolle, Tribologie und Produktentwicklung, wo Oberflächenprofile Aufschluss über Funktion, Reibung, Haltbarkeit und Passgenauigkeit geben.