표면 거칠기와 질감은 제품의 최종 품질과 성능에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 최상의 처리 및 제어 방법을 선택하려면 표면 거칠기, 질감, 일관성에 대한 철저한 이해가 필수적입니다. 결함이 있는 제품을 적시에 식별하고 생산 라인 조건을 최적화하려면 제품 표면에 대한 빠르고 정량화 가능하며 신뢰할 수 있는 인라인 검사가 필요합니다.
제품의 표면 결함은 재료 가공 및 제품 제조 과정에서 발생합니다. 인라인 표면 품질 검사는 최종 제품의 가장 엄격한 품질 관리를 보장합니다. 나노베아 3D 비접촉식 광학 프로파일러 접촉 없이 샘플의 거칠기를 결정하는 고유한 기능을 갖춘 색채광 기술을 활용합니다. 라인 센서를 사용하면 넓은 표면의 3D 프로파일을 고속으로 스캐닝할 수 있습니다. 분석 소프트웨어에 의해 실시간으로 계산된 거칠기 임계값은 빠르고 안정적인 합격/불합격 도구 역할을 합니다.
측정 목표
이 연구에서는 고속 센서가 장착된 나노베아 ST400을 사용하여 결함이 있는 테프론 샘플의 표면을 검사하여 나노베아의 성능을 보여줍니다.
생산 라인에서 빠르고 안정적인 표면 검사를 제공하는 비접촉식 프로로미터입니다.
나노비아
ST400
3D 표면 분석 거칠기 표준 샘플
거칠기 표준의 표면은 그림 1과 같이 192개의 밝은 선을 생성하는 고속 센서가 장착된 나노베아 ST400을 사용하여 스캔했습니다. 이 192개의 포인트가 동시에 샘플 표면을 스캔하기 때문에 스캔 속도가 크게 향상되었습니다.
그림 2는 거칠기 표준 샘플의 표면 높이 맵과 거칠기 분포 맵의 가색 보기를 보여줍니다. 그림 2a에서 거칠기 표준은 각 표준 거칠기 블록의 다양한 색상 그라데이션으로 표시된 것처럼 약간 기울어진 표면을 나타냅니다. 그림 2b에서는 서로 다른 거칠기 블록에서 균일한 거칠기 분포가 나타나며, 색상은 블록의 거칠기를 나타냅니다.
그림 3은 다양한 거칠기 임계값에 따라 분석 소프트웨어에서 생성된 합격/불합격 맵의 예를 보여줍니다. 표면 거칠기가 특정 임계값을 초과하면 거칠기 블록이 빨간색으로 강조 표시됩니다. 이를 통해 사용자는 거칠기 임계값을 설정하여 샘플 표면 마감의 품질을 결정할 수 있습니다.
그림 1: 거칠기 표준 샘플의 광학 라인 센서 스캔
a. 표면 높이 맵:
b. 러프니스 맵:
그림 2: 거칠기 표준 샘플의 표면 높이 맵 및 거칠기 분포 맵의 가색 보기입니다.
그림 3: 거칠기 임계값에 따른 합격/불합격 맵입니다.
결함이 있는 테온 샘플의 표면 검사
테온 샘플 표면의 표면 높이 맵, 거칠기 분포 맵 및 합격/불합격 거칠기 임계값 맵은 그림 4에 나와 있습니다. 표면 높이 맵에 표시된 것처럼 테온 샘플은 샘플의 오른쪽 중앙에 능선 형태가 있습니다.
a. 표면 높이 맵:
그림 4b의 팔레트에서 서로 다른 색상은 로컬 표면의 거칠기 값을 나타냅니다. 거칠기 맵은 테온 샘플의 온전한 영역에서 균일한 거칠기를 나타냅니다. 그러나 움푹 들어간 링과 마모 흉터 형태의 결함은 밝은 색상으로 강조 표시됩니다. 사용자는 그림 4c와 같이 표면 결함을 찾기 위해 합격/불합격 거칠기 임계값을 쉽게 설정할 수 있습니다. 이러한 툴을 통해 사용자는 생산 라인에서 제품 표면 품질을 현장에서 모니터링하고 결함이 있는 제품을 적시에 발견할 수 있습니다. 제품이 인라인 광학 센서를 통과할 때 실시간 거칠기 값이 계산되고 기록되므로 빠르고 신뢰할 수 있는 품질 관리 도구로 사용할 수 있습니다.
b. 러프니스 맵:
c. 합격/불합격 러프니스 임계값 맵:
그림 4: 표면 높이 맵, 거칠기 분포 맵 및 테온 샘플 표면의 합격/불합격 거칠기 임계값 맵입니다.
이 애플리케이션에서는 광학 라인 센서가 장착된 나노베아 ST400 3D 비접촉식 광학 프로파일러가 효과적이고 효율적인 방식으로 신뢰할 수 있는 품질 관리 도구로 작동하는 방법을 보여주었습니다.
광학 라인 센서는 샘플 표면을 동시에 스캔하는 192개의 밝은 선을 생성하여 스캔 속도를 크게 향상시킵니다. 생산 라인에 설치하여 현장에서 제품의 표면 거칠기를 모니터링할 수 있습니다. 거칠기 임계값은 제품의 표면 품질을 판단하는 신뢰할 수 있는 기준으로 작용하여 사용자가 결함이 있는 제품을 제때 발견할 수 있도록 합니다.
여기에 표시된 데이터는 분석 소프트웨어에서 사용할 수 있는 계산의 일부만을 나타냅니다. 나노베아 프로파일로미터는 반도체, 마이크로일렉트로닉스, 태양광, 광섬유, 자동차, 항공우주, 야금, 기계 가공, 코팅, 제약, 생의학, 환경 등 다양한 분야의 거의 모든 표면을 측정합니다.
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