Profilinstrumente

Profilinstrumente sind Messgeräte, die die Geometrie eines Profils oder einer Oberflächenkontur entlang eines Pfads erfassen. Sie finden Anwendung in der Fertigung, der Qualitätssicherung, dem Maschinenbau sowie der Materialforschung, um Formfehler, Konturen und Oberflächeneigenschaften zu charakterisieren. Typischerweise liefern sie eine Profilkurve oder eine dreidimensionale Oberflächenabbildung, aus der weitere Kenngrößen abgeleitet werden können.

Man unterscheidet grob zwischen Kontakt- und Nicht-Kontaktinstrumenten. Kontaktprofilometer verwenden einen kleinen Diamantstift, der über die Oberfläche gleitet; Höhenschwankungen werden als Funktion der Wegstrecke gemessen. Nicht-Kontaktprofilometer arbeiten berührungslos, etwa mit Lasertriangulation, konformer Laser- oder Weiß-Licht-Interferometrie, oder konfokaler Optik, um Höheninformationen zu erfassen.

Aus den Messdaten lassen sich Profilparameter wie Oberflächenrauheit, Formfehler, Welligkeit und Kontur ableiten. Die Daten lassen sich in Profilkarten, 2D-Profilen oder 3D-Oberflächenmodellen visualisieren und für weitere Analysen speichern. Die Instrumente unterscheiden sich zudem in Auflösung, Messbereich, Messgeschwindigkeit und Umgebungsanforderungen (z. B. Staub oder Temperatur).

Anwendungsgebiete reichen von der Endbearbeitung von Werkstücken und Werkzeugen über die Qualitätskontrolle in der Zerspanung bis zur Charakterisierung von Oberflächenbeschichtungen, Halbleiterstrukturen und mechanischen Bauteilen. Profilinstrumente unterstützen die Prozessüberwachung, die Materialcharakterisierung und die Gerätekalibrierung.

Bei der Auswahl von Profilinstrumenten spielen Auflösung, Genauigkeit, Messweite, Messgeschwindigkeit, Berührungsfreiheit und Kalibrierung eine zentrale Rolle. Messungen erfolgen in der Regel nach einschlägigen Normen und mit Referenzstandards, um Vergleichbarkeit und Nachprüfbarkeit sicherzustellen.