Fachwörter-Lexikon
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Profilometer - Oberflächenvermessung
Zur taktilen messtechnischen Beschreibung von Oberflächen kann ein nach dem Tastschnittverfahren arbeitender Profilometer verwendet werden, bei dem ein Taster mit einer feinen Diamantspitze senkrecht zur Rillenrichtung über die Oberfläche eines zu vermessenden Bauteils. Mittels eines induktiven Wandlers wird der senkrechte Hub der Tastspitze erfasst, in ein elektrisches Signal umgesetzt und an einen Computer zur digitalen Aufbereitung weitergeleitet (Abb.).
Tastschnittverfahren - Prinzip
Mit einem Profilometer ermitteltes Rauheitsprofil
Da die Diamantspitze im direkten Kontakt mit der Oberfläche steht, hat die Form der Spitze einen großen Einfluss auf das Messergebnis. Unebenheiten (z.B. Rillen, Poren) können nur so weit ertastet werden, wie die Spitze in diese aufgrund ihrer Geometrie eindringen kann. Genormte Werte für Tastspitzradien sind 2 μm, 5 μm und 10 μm bei einem Spitzenwinkel von 60° bzw. 90°. Zudem ist eine große Anzahl an verschiedenen Tastern verfügbar, mit denen auch Oberflächen an komplexeren Geometrien (z.B. Bohrungen, Evolventen, Innenkonturen, Hinterschneidungen) sehr genau erfasst werden können.
Kupferschichten – Einsatz in der Elektrotechnik
Für den Einsatz in der Elektrotechnik ist in der Regel eine hohe elektrische Leitfähigkeit gefordert. Diese wird insbesondere bei einer hohen Reinheit des abgeschiedenen Kupfers erreicht. Dazu kommen Elektrolyte auf Basis von Kupfersulfat zum Einsatz, aus denen beispielsweise Kupferfolien für Leiterplatten hergestellt werden. Ebenfalls reines Kupfer wird auf ICs abgeschieden. Hierbei wird neben der guten Leitfähigkeit die sehr gute Streufähigkeit von Kupferelektrolyten genutzt, um die feinen Leiter durch Füllen der strukturierten Siliziumoberfläche herzustellen.
Anodisation von Titan
Ein weiteres Metall, das in nennenswertem Umfang anodisiert wird, ist Titan. Der prinzipielle Prozess ist derselbe wie bei Aluminium, allerdings sind die hier erzeugten Schichten absolut porenfrei und in der Regel deutlich dünner. Sie bewegen sich im Bereich zwischen etwa 0,1 µm und 2 µm. Die hohe Transparenz der Schichten bewirkt bei Lichteinfall einen Interferenzeffekt, indem ein Teil des Lichts an der Außenseite der Oxidschicht und der übrige Teil an der Grenzfläche zwischen Metall und Metalloxid reflektiert wird. Die Überlagerung beider Lichtwellen führt zur partiellen Auslöschung von Licht und damit zur Erzeugung eines Farbeffekts. Die Steuerung der Oxidschichtdicke durch Verwendung von bestimmten Anodisierspannungen (Werte zwischen etwa 10 V und 100 V Gleichspannung sind hier üblich) lassen sich gezielt farbige Oberflächen erzeugen. Gebräuchlich sind Blau, Rot, Gold, Braun und Grün. Eingesetzt werden solche Schichten für medizinische Geräte und Implantate. Die Farben dienen als Erkennungsmerkmal für die Chirurgen. Zudem sind Titan und Titanoxid biokompatibel und äußerst beständig gegen jegliche Einwirkungen durch Säuren, Laugen oder Bakterien. Biokompatibilität weisen auch Titanlegierungen mit hohem Titangehalt auf.