EE.UU./GLOBAL: +1-949-461-9292
EUROPA: +39-011-3052-794
CONTACTO

Category: Profilometry | Step Height and Thickness

 

Topografía de superficies de fibra de vidrio mediante perfilometría 3D

TOPOGRAFÍA DE LA SUPERFICIE DE FIBRA DE VIDRIO

UTILIZANDO LA PERFILOMETRÍA 3D

Preparado por

CRAIG LEISING

INTRODUCCIÓN

La fibra de vidrio es un material fabricado a partir de fibras de vidrio extremadamente finas. Se utiliza como agente de refuerzo en muchos productos poliméricos; el material compuesto resultante, conocido como polímero reforzado con fibra (FRP) o plástico reforzado con fibra de vidrio (GRP), recibe el nombre popular de "fibra de vidrio".

IMPORTANCIA DE LA INSPECCIÓN METROLÓGICA DE SUPERFICIES PARA EL CONTROL DE CALIDAD

Aunque los refuerzos de fibra de vidrio tienen muchos usos, en la mayoría de las aplicaciones es crucial que sean lo más resistentes posible. Los compuestos de fibra de vidrio tienen una de las mayores relaciones resistencia/peso disponibles y, en algunos casos, libra por libra son más resistentes que el acero. Además de su gran resistencia, también es importante que la superficie expuesta sea lo más pequeña posible. Las grandes superficies de fibra de vidrio pueden hacer que la estructura sea más vulnerable a los ataques químicos y, posiblemente, a la dilatación del material. Por lo tanto, la inspección de la superficie es fundamental para controlar la calidad de la producción.

OBJETIVO DE MEDICIÓN

En esta aplicación, el NANOVEA ST400 se utiliza para medir la rugosidad y planitud de la superficie de un compuesto de fibra de vidrio. Mediante la cuantificación de estas características superficiales es posible crear u optimizar un material compuesto de fibra de vidrio más resistente y duradero.

NANOVEA

ST400

PARÁMETROS DE MEDICIÓN

SONDA 1 mm
TASA DE ADQUISICIÓN300 Hz
PROMEDIO1
SUPERFICIE MEDIDA5 mm x 2 mm
TAMAÑO DEL PASO5 µm x 5 µm
MODO DE EXPLORACIÓNVelocidad constante

ESPECIFICACIONES DE LA SONDA

MEDICIÓN GAMA1 mm
RESOLUCIÓN Z 25 nm
Z PRECISIÓN200 nm
RESOLUCIÓN LATERAL 2 μm

RESULTADOS

VISTA EN FALSO COLOR

Planitud de la superficie 3D

Rugosidad superficial 3D

Sa15,716 μmAltura media aritmética
Sq19,905 μmAltura media cuadrática
Sp116,74 μmAltura máxima del pico
Sv136,09 μmAltura máxima del foso
Sz252,83 μmAltura máxima
Ssk0.556Skewness
Ssu3.654Kurtosis

CONCLUSIÓN

Como muestran los resultados, el NANOVEA ST400 Optical Perfilador fue capaz de medir con precisión la rugosidad y la planitud de la superficie del compuesto de fibra de vidrio. Los datos pueden medirse en múltiples lotes de materiales compuestos de fibra y o en un periodo de tiempo determinado para proporcionar información crucial sobre los diferentes procesos de fabricación de fibra de vidrio y cómo reaccionan con el tiempo. Así pues, el ST400 es una opción viable para reforzar el proceso de control de calidad de los materiales compuestos de fibra de vidrio.

AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD

Medición de contornos mediante perfilómetro de NANOVEA

Medición del contorno de la banda de rodadura

Medición del contorno de la banda de rodadura

Más información

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MEDICIÓN DEL CONTORNO DE LA BANDA DE RODADURA

USO DEL PERFILADOR ÓPTICO 3D

Medición del contorno de la banda de rodadura - NANOVEA Profiler

Preparado por

ANDREA HERRMANN

INTRODUCCIÓN

Como todos los materiales, el coeficiente de fricción del caucho está relacionado con en parte a la rugosidad de su superficie. En las aplicaciones de neumáticos para vehículos, la tracción con la carretera es muy importante. Tanto la rugosidad de la superficie como la banda de rodadura del neumático desempeñan un papel en este sentido. En este estudio se analizan la rugosidad y las dimensiones de la superficie de goma y de la banda de rodadura.

* LA MUESTRA

IMPORTANCIA

DE LA PERFILOMETRÍA 3D SIN CONTACTO

PARA ESTUDIOS SOBRE EL CAUCHO

A diferencia de otras técnicas, como las sondas táctiles o la interferometría, NANOVEA Perfiladores ópticos 3D sin contacto utilizar el cromatismo axial para medir casi cualquier superficie. 

La puesta en escena abierta del sistema Profiler permite una amplia variedad de tamaños de muestra y no requiere preparación alguna. Las características de rango nanométrico a macrométrico pueden detectarse durante una sola exploración sin influencia alguna de la reflectividad o absorción de la muestra. Además, estos perfiladores tienen la capacidad avanzada de medir ángulos de superficie elevados sin necesidad de manipular los resultados mediante software.

Mide fácilmente cualquier material: transparente, opaco, especular, difusivo, pulido, rugoso, etc. La técnica de medición de los perfiladores sin contacto NANOVEA 3D proporciona una capacidad ideal, amplia y fácil de usar para maximizar los estudios de superficie junto con los beneficios de la capacidad combinada 2D & 3D.

OBJETIVO DE MEDICIÓN

En esta aplicación, mostramos la NANOVEA ST400, un perfilador óptico 3D sin contacto que mide la superficie y las bandas de rodadura de un neumático de caucho.

Una superficie de muestra lo suficientemente grande como para representar se seleccionó al azar toda la superficie del neumático para este estudio. 

Para cuantificar las características del caucho, utilizamos el software de análisis NANOVEA Ultra 3D para medir las dimensiones del contorno, la profundidad, rugosidad y área desarrollada de la superficie.

NANOVEA

ST400

ANÁLISIS: BANDA DE RODADURA

La vista en 3D y la vista en falso color de las bandas de rodadura muestran el valor del mapeado de diseños de superficie en 3D. Proporcionan a los usuarios una herramienta sencilla para observar directamente el tamaño y la forma de las bandas de rodadura desde distintos ángulos. El Análisis avanzado de contornos y el Análisis de altura de escalones son herramientas muy potentes para medir con precisión las dimensiones de las formas y el diseño de las muestras.

ANÁLISIS AVANZADO DE CONTORNOS

ANÁLISIS DE LA ALTURA DE LOS ESCALONES

ANÁLISIS: SUPERFICIE DE GOMA

La superficie del caucho puede cuantificarse de numerosas maneras utilizando herramientas de software incorporadas, como se muestra en las siguientes figuras a modo de ejemplo. Puede observarse que la rugosidad de la superficie es de 2,688 μm, y el área desarrollada frente al área proyectada es de 9,410 mm² frente a 8,997 mm². Esta información nos permite examinar la relación entre el acabado superficial y la tracción de diferentes formulaciones de caucho o incluso de caucho con diferentes grados de desgaste superficial.

CONCLUSIÓN

En esta aplicación, hemos demostrado cómo el NANOVEA El perfilador óptico 3D sin contacto puede caracterizar con precisión la rugosidad de la superficie y las dimensiones de la banda de rodadura del caucho.

Los datos muestran una rugosidad superficial de 2,69 µm y un área desarrollada de 9,41 mm² con un área proyectada de 9 mm². Las bandas de rodadura de caucho tenían diferentes dimensiones y radios. medido también.

La información presentada en este estudio puede utilizarse para comparar el rendimiento de neumáticos de caucho con diferentes diseños de banda de rodadura, formulaciones o distintos grados de desgaste. Los datos que se muestran aquí representan sólo una parte de la cálculos disponibles en el software de análisis Ultra 3D.

AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD

Análisis de la superficie de escamas de peces mediante un perfilador óptico 3D

Análisis de la superficie de escamas de peces mediante un perfilador óptico 3D

Más información

ANÁLISIS DE LA SUPERFICIE DE LAS ESCAMAS DE PESCADO

utilizando el PERFILADOR ÓPTICO 3D

Perfilómetro de escamas de pescado

Preparado por

Andrea Novitsky

INTRODUCCIÓN

La morfología, los patrones y otras características de una escama de pez se estudian utilizando el NANOVEA Perfilador óptico 3D sin contacto. La naturaleza delicada de esta muestra biológica, junto con sus surcos muy pequeños y de gran ángulo, también pone de relieve la importancia de la técnica sin contacto del perfilador. Los surcos de la escama se denominan circuli, y pueden estudiarse para estimar la edad del pez, e incluso distinguir periodos de diferentes ritmos de crecimiento, similares a los anillos de un árbol. Se trata de una información muy importante para la gestión de las poblaciones de peces salvajes, con el fin de evitar la sobrepesca.

Importancia de la perfilometría 3D sin contacto PARA ESTUDIOS BIOLÓGICOS

A diferencia de otras técnicas como las sondas táctiles o la interferometría, el perfilómetro óptico 3D sin contacto, que utiliza el cromatismo axial, puede medir casi cualquier superficie. El tamaño de las muestras puede variar ampliamente gracias a la puesta en escena abierta y no es necesaria la preparación de la muestra. Durante la medición de un perfil de superficie se obtienen características de rango nanométrico a macrométrico sin influencia alguna de la reflectividad o absorción de la muestra. El instrumento ofrece una capacidad avanzada para medir ángulos de superficie elevados sin manipulación de los resultados mediante software. Se puede medir fácilmente cualquier material, ya sea transparente, opaco, especular, difusivo, pulido o rugoso. La técnica proporciona una capacidad ideal, amplia y fácil de usar para maximizar los estudios de superficie junto con las ventajas de las capacidades combinadas 2D y 3D.

OBJETIVO DE MEDICIÓN

En esta aplicación, mostramos NANOVEA ST400, un perfilador 3D sin contacto con un sensor de alta velocidad, que proporciona un análisis exhaustivo de la superficie de una escama.

El instrumento se ha utilizado para escanear toda la muestra, junto con un escaneado de mayor resolución de la zona central. También se ha medido la rugosidad de la superficie exterior e interior de la escama a efectos comparativos.

NANOVEA

ST400

Caracterización 3D y 2D de la superficie de la escala exterior

La vista en 3D y la vista en falso color de la escama exterior muestran una estructura compleja similar a una huella dactilar o a los anillos de un árbol. Esto proporciona a los usuarios una herramienta sencilla para observar directamente la caracterización de la superficie de la báscula desde diferentes ángulos. Se muestran otras mediciones de la escama exterior junto con la comparación del lado exterior e interior de la escama.

Perfilómetro de visión 3D Fish Scale Scan
Perfilómetro 3D de volumen de escaneado de escamas de pez
Perfilador óptico 3D de altura escalonada para escaneo de peces

COMPARACIÓN DE LA RUGOSIDAD SUPERFICIAL

Perfilómetro de escamas de pescado Escaneado 3D

CONCLUSIÓN

En esta aplicación, hemos mostrado cómo el perfilador óptico sin contacto NANOVEA 3D puede caracterizar una escama de pescado de diversas maneras. 

Las superficies exterior e interior de la escama pueden distinguirse fácilmente sólo por la rugosidad superficial, con valores de rugosidad de 15,92μm y 1,56μm respectivamente. Además, se puede obtener información precisa y exacta sobre una escama de pescado analizando las estrías, o circuli, de la superficie externa de la escama. Se midió la distancia de las bandas de circuli desde el foco central, y también se comprobó que la altura de los circuli era de aproximadamente 58μm de media. 

Los datos mostrados aquí representan sólo una parte de los cálculos disponibles en el software de análisis.

AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD

Topografía de la lente Fresnel

LENTE FRESCA

DIMENSIONES MEDIANTE PERFILOMETRÍA 3D

Preparado por

Duanjie Li y Benjamin Mell

INTRODUCCIÓN

Una lente es un dispositivo óptico de simetría axial que transmite y refracta la luz. Una lente sencilla consta de un único componente óptico para converger o divergir la luz. Aunque las superficies esféricas no son la forma ideal para fabricar una lente, a menudo se utilizan como la forma más sencilla que puede tener el vidrio esmerilado y pulido.

Una lente de Fresnel consiste en una serie de anillos concéntricos, que son partes delgadas de una lente simple con una anchura tan pequeña como unas milésimas de pulgada. Las lentes de Fresnel tienen una gran apertura y una distancia focal corta, con un diseño compacto que reduce el peso y el volumen del material necesario, en comparación con las lentes convencionales con las mismas propiedades ópticas. Debido a la delgada geometría de la lente de Fresnel, se pierde muy poca luz por absorción.

IMPORTANCIA DE LA PERFILOMETRÍA 3D SIN CONTACTO PARA LA INSPECCIÓN DE LENTES FRESNEL

Las lentes Fresnel se utilizan mucho en la industria del automóvil, los faros, la energía solar y los sistemas ópticos de aterrizaje de los portaaviones. Moldear o estampar las lentes en plásticos transparentes puede hacer que su producción sea rentable. La calidad de servicio de las lentes Fresnel depende sobre todo de la precisión y la calidad superficial de su anillo concéntrico. A diferencia de la técnica de palpación, NANOVEA Perfiladores ópticos realizar mediciones de superficies en 3D sin tocar la superficie, evitando el riesgo de hacer nuevos arañazos. La técnica de luz cromática es ideal para escanear con precisión formas complejas, como lentes de distintas geometrías.

ESQUEMA DE LA LENTE FRESNEL

Las lentes Fresnel de plástico transparente pueden fabricarse por moldeo o estampación. Un control de calidad preciso y eficaz es fundamental para detectar moldes o estampados de producción defectuosos. Midiendo la altura y el paso de los anillos concéntricos, pueden detectarse variaciones de producción comparando los valores medidos con los valores de especificación dados por el fabricante de la lente.

La medición precisa del perfil de la lente garantiza que los moldes o sellos se mecanizan correctamente para ajustarse a las especificaciones del fabricante. Además, el sello puede desgastarse progresivamente con el tiempo, haciendo que pierda su forma inicial. Una desviación constante de las especificaciones del fabricante de la lente es un indicio positivo de que el molde necesita ser sustituido.

OBJETIVO DE MEDICIÓN

En esta aplicación, mostramos NANOVEA ST400, un perfilador 3D sin contacto con un sensor de alta velocidad, que proporciona un análisis completo del perfil 3D de un componente óptico de forma compleja.Para demostrar las notables capacidades de nuestra tecnología de luz cromática, el análisis del contorno se realiza en una lente Fresnel.

NANOVEA

ST400

La lente acrílica Fresnel de 2,3" x 2,3" utilizada para este estudio consta de 

una serie de anillos concéntricos y un complejo perfil de sección transversal dentada. 

Tiene una distancia focal de 1,5" y un diámetro de tamaño efectivo de 2,0", 

125 ranuras por pulgada, y un índice de refracción de 1,49.

La exploración NANOVEA ST400 de la lente Fresnel muestra un notable aumento de la altura de los anillos concéntricos, moviéndose hacia fuera desde el centro.

2D FALSE COLOR

Representación de la altura

VISTA 3D

PERFIL EXTRAÍDO

PICO Y VALLE

Análisis dimensional del perfil

CONCLUSIÓN

En esta aplicación, hemos demostrado que el perfilómetro óptico sin contacto NANOVEA ST400 mide con precisión la topografía de la superficie de las lentes Fresnel. 

La dimensión de la altura y el paso pueden determinarse con precisión a partir del complejo perfil dentado utilizando el software de análisis NANOVEA. Los usuarios pueden inspeccionar eficazmente la calidad de los moldes o sellos de producción comparando las dimensiones de altura y paso del anillo de las lentes fabricadas con la especificación ideal del anillo.

Los datos mostrados aquí representan sólo una parte de los cálculos disponibles en el software de análisis. 

Los Perfiladores Ópticos NANOVEA miden prácticamente cualquier superficie en campos como Semiconductores, Microelectrónica, Solar, Fibra Óptica, Automoción, Aeroespacial, Metalurgia, Mecanizado, Recubrimientos, Farmacéutico, Biomédico, Medioambiental y muchos otros.

 

AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD

Comprensión de los fallos del revestimiento mediante ensayos de rayado

Introducción:

La ingeniería de superficies de los materiales desempeña un papel importante en diversas aplicaciones funcionales, que van desde el aspecto decorativo hasta la protección de los sustratos contra el desgaste, la corrosión y otras formas de ataque. Un factor importante y primordial que determina la calidad y la vida útil de los revestimientos es su fuerza cohesiva y adhesiva.

Haga clic aquí para leer

Rugosidad superficial y características de una célula solar

Importance of Solar Panel Testing

Maximizing a solar cell’s energy absorption is key for the technology’s survival as a renewable resource. The multiple layers of coating and glass protection allow for the absorption, transmittance, and reflection of light that is necessary for the photovoltaic cells to function. Given that most consumer solar cells operate at 15-18% efficiency, optimizing their energy output is an ongoing battle.


Studies have shown that surface roughness plays a pivotal role in the reflectance of light. The initial layer of glass must be as smooth as possible to mitigate the reflectance of light, but the subsequent layers do not follow this guideline. A degree of roughness is necessary at each coatings interface to another to increase the possibility of light scattering within their respective depletion zones and increase the absorption of light within the cell1. Optimizing the surface roughness in these regions allows the solar cell to operate to the best of its ability and with the Nanovea HS2000 High Speed Sensor, measuring surface roughness can be done quickly and accurately.



Objetivo de medición

In this study we will display the capabilities of the Nanovea Perfilómetro HS2000 with High Speed Sensor by measuring the surface roughness and geometric features of a photovoltaic cell. For this demonstration a monocrystalline solar cell with no glass protection will be measured but the methodology can be used for various other applications.




Procedimiento de ensayo y procedimientos

The following test parameters were used to measure the surface of the solar cell.




Resultados y debate

Depicted below is the 2D false-color view of the solar cell and an area extraction of the surface with its respective height parameters. A Gaussian filter was applied to both surfaces and a more aggressive index was used to flatten the extracted area. This excludes form (or waviness) larger than the cut-off index, leaving behind features that represent the solar cell’s roughness.











A profile was taken perpendicular to the orientation of the gridlines to measure their geometric characteristics which is shown below. The gridline width, step height, and pitch can be measured for any specific location on the solar cell.









Conclusión





In this study we were able to display the Nanovea HS2000 Line Sensor’s ability to measure a monocrystalline photovoltaic cell’s surface roughness and features. With the ability to automate accurate measurements of multiple samples and set pass fail limits, the Nanovea HS2000 Line Sensor is a perfect choice for quality control inspections.

Reference

1 Scholtz, Lubomir. Ladanyi, Libor. Mullerova, Jarmila. “Influence of Surface Roughness on Optical Characteristics of Multilayer Solar Cells “ Advances in Electrical and Electronic Engineering, vol. 12, no. 6, 2014, pp. 631-638.

AHORA, HABLEMOS DE SU SOLICITUD

¿Desgaste Rotativo o Lineal y COF? (Un estudio exhaustivo con el tribómetro Nanovea)

Wear is the process of removal and deformation of material on a surface as a result of the mechanical action of the opposite surface. It is influenced by a variety of factors, including unidirectional sliding, rolling, speed, temperature, and many others. The study of wear, tribology, spans many disciplines, from physics and chemistry to mechanical engineering and material science. The complex nature of wear requires isolated studies toward specific wear mechanisms or processes, such as adhesive wear, abrasive wear, surface fatigue, fretting wear, and erosive wear. However, “Industrial Wear” commonly involves multiple wear mechanisms occurring in synergy.

Linear reciprocating and Rotative (Pin on Disk) wear tests are two widely used ASTM-compliant setups for measuring sliding wear behaviors of materials. Since the wear rate value of any wear test method is often used to predict the relative ranking of material combinations, it is extremely important to confirm the repeatability of the wear rate measured using different test setups. This enables users to carefully consider the wear rate value reported in the literature, which is critical in understanding the tribological characteristics of materials.

Read More!

Portabilidad y flexibilidad del perfilómetro 3D sin contacto Jr25

Comprender y cuantificar la superficie de una muestra es crucial para muchas aplicaciones, como el control de calidad y la investigación. Para estudiar superficies, a menudo se utilizan perfilómetros para escanear muestras y obtener imágenes de ellas. Un gran problema de los instrumentos de perfilometría convencionales es la incapacidad de adaptarse a muestras no convencionales. Las dificultades para medir muestras no convencionales pueden deberse al tamaño de la muestra, la geometría, la imposibilidad de mover la muestra u otros inconvenientes en la preparación de la muestra. El instrumento portátil de Nanovea Perfilómetros 3D sin contactode la serie JR, es capaz de resolver la mayoría de estos problemas gracias a su capacidad para escanear superficies de muestras desde distintos ángulos y a su portabilidad.

Más información sobre el perfilómetro sin contacto Jr25

Altura de paso de vidrio de 500 nm: Precisión extrema con perfilometría sin contacto

Surface characterization are current topics undergoing intense study. The surfaces of materials are important since they are the regions where physical and chemical interactions between the material and environment occur. Thus, being able to image the surface with high resolution has been desirable, since it allows scientists to visually observe the smallest surface details. Common surface imaging data includes topography, roughness, lateral dimensions, and vertical dimensions. Identifying the load bearing surface, spacing and step height of fabricated microstructures, and defects on the surface are some applications that can be obtained from surface imaging. All surface imaging techniques, however, are not created equal.

500nm Glass Step Height: Extreme Accuracy with Non-Contact Profilometry

Wafer Coating Thickness Measurement Using 3D Profilometry

Wafer Coating Thickness Measurement is critical. Silicon wafers are widely used in the making of integrated circuits and other micro devices used in a vast number of industries. A constant demand for thinner and smoother wafers and wafer coatings makes the Nanovea 3D non-contact Perfilómetro a great tool to quantify coating thickness and roughness of just about any surface. The measurements in this article were taken from a coated wafer sample in order to demonstrate the capabilities of our 3D Non-Contact Profilometer.

Wafer Coating Thickness Measurement Using 3D Profilometry