Oberflächenvermessung - optisch

Wesentliche Vorteile der optischen (berührungslose Verfahren) im direkten Vergleich zu taktilen Messverfahren sind die einfachere Handhabung und deutlich schnellere Messprozedur. Durch Verschiebung der Fokuslage an der Oberfläche können in wenigen Minuten quantitative Informationen über Oberflächentopografie, Rauheit, Stufenhöhen oder Steigungswinkel gewonnen werden. Speziell bei neueren Geräten wird durch die Überlagerung verschieden scharfer Fokusebenen eine exakte 3D-Abbildung der Oberflächenstruktur, erzielt, während klassischen Tastschnittverfahren nur Linienprofile erstellen. Die Auswertung flächiger Topografien kommt insbesondere bei ungerichteten Strukturen wie z.B. Honriefen oder Lunker zugute.

Das berührungslose Messen erlaubt auch die Abtastung sehr weicher Oberflächen (z.B. Polymere oder Pulver) oder labiler Bauteile, die durch eine Tastspitze zerstört oder nicht erfasst werden. Ebenso kann bedingt durch transparente Deckschichten hindurchgemessen werden.

Zum berührungslosen Messen von Rauheitskennwerten sind insbesondere Geräte verbreitet, die auf dem Prinzip der Weißlichtinterferometrie oder der Konfokaltechnik basieren. Die Konfokaltechnik hat sich vor allem etabliert, da diese Systeme im Vergleich zu Geräten mit dem Interferometrie- oder Triangulationsverfahren weitestgehend vom Reflektionsgrad der zu untersuchenden Oberfläche unabhängig sind und bereits mit ca. 4% reflektiertem Primärlicht arbeiten können. Die Interferometrie ist nur bedingt zur Messung rauer Oberflächen eingesetzbar und das Triangulationsverfahren arbeitet bei glatten Oberflächen zu ungenau.

Autoren: Prof. Dr.-Ing. Dietmar Schorr, M.Sc. Franz Xaver Breit

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