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Material & Oberflächenprofilometrie

Taktile und optische Messemthoden mit Mikro- und Nanometerauflösung

Topographie ist die Untersuchung der Struktur und der Merkmale der Materialoberfläche. Sie erstreckt sich von Makro- über Mikro- bis hin zu Nanometern. Die Topographie umfasst die dreidimensionale Struktur der Oberfläche ebenso wie die eines einzelnen Profilschnitts.

Die Topographie findet in verschiedenen Bereichen Relevanz. In der Neurowissenschaft oder Neuroimaging wird beispielsweise Topographie für die Gehirnkartierung verwendet. Die Augenheilkunde verwenden Topographie zur Kartierung der Oberflächenkrümmung der Hornhaut. In der Materialwissenschaft zeigt Topographie, die Muster der Oberflächenstruktur in denen verschiedene Werte Kennwerte wie Rauheit enthalten sind.

Die Mikrotopographie der Materialoberfläche wird zu einem immer wichtigeren Parameter für die Definition von Oberflächeneigenschaften, Bearbeitungsprozessqualität und funktioneller Korrelation zu anderen Parametern. Sie ist ein wichtiger Parameter für die Qualität eines Produkts, der sich auf die Leistung des Produkts auswirkt. Die Höhenwerte (oft bezeichnet alsTäler und Gipfel) der Oberfläche bestimmen viele funktionelle Merkmale, z.B. Abriebfestigkeit, Haftung usw. Darüber hinaus ist die Analyse der Verschleiß- oder Abriebrate nach den mechanischen Tests auch erforderlich, um die Qualität von Oberflächenbeschichtungen zu bewerten. Eine genaue Messung und Dokumentation des Oberflächenprofils hilft daher, die richtige Entscheidung für die Qualitätskontrolle zu treffen.

Zu den messbaren Parametern gehören:
• Rauheit
• 3D Topographie
• Makro- und Mikrogemoetrien
• Lichtintensität
• Porosität
• Effektives Kontaktflächenverhältnis

Auf folgende technische Ausstattung kann zu Topographiecharakterisierungen zurückgegriffen werden:

  • UST®-Universal Surface Tester
  • TRACEiT
  • Weißlichtinterferometer mit Höhenmessbereich von 100 µm (flächige Rauheitskennwerte nach DIN EN ISO 25178)
  • Konfokaler Laser-Scanner (SurfScan)
  • Taktiles Rauheitsmessgerät (Profilometer, Rauheitskennwerte nach DIN EN ISO 4287)
  • Rasterkraftmikroskop (AFM)

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Probandenstudie

mit der Korrelation der quantitativen haptischen Tests

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