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Perfilometría de medición de límites de superficies de espuma de poliestireno

Medición de límites de superficie

Medición de límites superficiales mediante perfilometría 3D

Más información

MEDICIÓN DE LÍMITES DE SUPERFICIE

UTILIZANDO LA PERFILOMETRÍA 3D

Preparado por

Craig Leising

INTRODUCCIÓN

En los estudios en los que se evalúa la orientación de la interfaz de características superficiales, patrones, formas, etc., será útil identificar rápidamente las áreas de interés en todo el perfil de medición. Al segmentar una superficie en áreas significativas, el usuario puede evaluar rápidamente límites, picos, hoyos, áreas, volúmenes y muchos otros para comprender su papel funcional en todo el perfil de la superficie en estudio. Por ejemplo, como en el caso de las imágenes de los límites de grano de los metales, la importancia del análisis es la interfaz de muchas estructuras y su orientación general. La comprensión de cada zona de interés permite identificar defectos o anomalías en el conjunto. Aunque las imágenes de límites de grano suelen estudiarse en un rango que supera la capacidad del Profilometer, y se trata sólo de análisis de imágenes 2D, es una referencia útil para ilustrar el concepto de lo que se mostrará aquí a mayor escala junto con las ventajas de la medición de superficies 3D.

IMPORTANCIA DEL PERFILÓMETRO 3D SIN CONTACTO PARA EL ESTUDIO DE LA SEPARACIÓN DE SUPERFICIES

A diferencia de otras técnicas, como los palpadores o la interferometría, la Perfilómetro 3D sin contactoMediante el cromatismo axial, puede medirse prácticamente 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 del perfil de superficie se obtiene un rango de nano a macro con influencia cero de la reflectividad o absorción de la muestra, tiene capacidad avanzada para medir ángulos de superficie elevados y no hay manipulación de los resultados por software. Mide fácilmente cualquier material: transparente, opaco, especular, difusivo, pulido, rugoso, etc. La técnica del perfilómetro sin contacto proporciona una capacidad ideal, amplia y fácil de usar para maximizar los estudios de superficie cuando se necesitará el análisis de los límites de la superficie; junto con las ventajas de la capacidad combinada 2D y 3D.

OBJETIVO DE MEDICIÓN

En esta aplicación se utiliza el perfilómetro Nanovea ST400 para medir la superficie de la espuma de poliestireno. Los límites se establecieron combinando un archivo de intensidad reflejada junto con la topografía, que se adquieren simultáneamente utilizando el NANOVEA ST400. A continuación, estos datos se utilizaron para calcular información sobre la forma y el tamaño de cada "grano" de espuma de poliestireno.

NANOVEA

ST400

RESULTADOS Y DISCUSIÓN: Medición del límite superficial en 2D

Imagen topográfica (abajo a la izquierda) enmascarada por la imagen de intensidad reflejada (abajo a la derecha) para definir claramente los límites de los granos. Todos los granos con un diámetro inferior a 565 µm se han ignorado aplicando un filtro.

Número total de granos: 167
Superficie total proyectada ocupada por los granos 166,917 mm² (64,5962 %)
Superficie total proyectada ocupada por los límites: (35,4038 %)
Densidad de granos: 0,646285 granos / mm2

Superficie = 0,999500 mm² +/- 0,491846 mm².
Perímetro = 9114,15 µm +/- 4570,38 µm
Diámetro equivalente = 1098,61 µm +/- 256,235 µm
Diámetro medio = 945,373 µm +/- 248,344 µm
Diámetro mínimo = 675,898 µm +/- 246,850 µm
Diámetro máximo = 1312,43 µm +/- 295,258 µm

RESULTADOS Y DISCUSIÓN: Medición del límite superficial en 3D

Utilizando los datos topográficos 3D obtenidos, se puede analizar el volumen, la altura, el pico, la relación de aspecto y la información general sobre la forma de cada grano. Superficie 3D total ocupada: 2,525 mm3

CONCLUSIÓN

En esta aplicación, hemos demostrado cómo el perfilómetro 3D sin contacto NANOVEA puede caracterizar con precisión la superficie de la espuma de poliestireno. Se puede obtener información estadística sobre toda la superficie de interés o sobre granos individuales, ya sean picos u hoyos. En este ejemplo se utilizaron todos los granos mayores que un tamaño definido por el usuario para mostrar el área, el perímetro, el diámetro y la altura. Las características que se muestran aquí pueden ser fundamentales para la investigación y el control de calidad de superficies naturales y prefabricadas, desde aplicaciones biomédicas a micromecanizado, entre muchas otras. 

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