Perfilômetro 3D sem contato

Tipos de perfilômetros

Todos os perfilômetros registram alturas de superfície, mas a forma como detectam a superfície define o que conseguem medir. O guia de medição de rugosidade superficial compara os tipos em mais detalhe.

• Perfilômetro de apalpador (contato). Uma ponta de diamante é arrastada sobre a superfície. Método consagrado e barato, mas lento para mapas 3D; pode marcar superfícies macias ou frágeis e não resolve detalhes mais estreitos que a ponta.
• Interferometria de luz branca. Resolução em altura muito alta em superfícies lisas, forte em degraus na microeletrônica. O campo de visão é limitado, áreas maiores exigem stitching e o método é sensível a vibrações e a superfícies que refletem pouca luz.
• Triangulação a laser. Rápida e adequada a superfícies rugosas e peças maiores; a precisão depende do material e de os detalhes íngremes não esconderem o ponto de laser.
• Variação de foco e microscopia confocal. Reconstroem a superfície a partir de planos de foco ou cortes ópticos. Rápidas em campos pequenos e boas em inclinações, com as áreas grandes unidas por stitching; a variação de foco precisa de textura superficial para encontrar o foco.
• Confocal cromático de luz branca. Lê a altura pelo comprimento de onda em foco, em qualquer material, inclusive superfícies transparentes, escuras e íngremes, e varre grandes áreas de forma contínua. É a tecnologia de todos os perfilômetros NANOVEA.
• Microscopia de força atômica (AFM). A melhor resolução lateral de todas, em áreas de dezenas de micrômetros, para superfícies polidas e nanoestruturadas. O AFM Pro da NANOVEA a combina com um perfilador óptico.

Perfilômetro óptico ou perfilômetro de apalpador

Um perfilômetro de apalpador toca a superfície, por isso o resultado depende do raio da ponta e da força de contato, e materiais macios, pegajosos ou delicados podem ser riscados ou deformados. Um perfilômetro óptico mede sem contato: nada se desgasta, nada marca a amostra, e um mapa 3D completo se torna prático, como exigem os parâmetros de rugosidade de área (ISO 25178).

Os sensores confocais cromáticos mantêm os pontos fortes do apalpador que outros métodos ópticos perdem: medem igualmente superfícies rugosas, íngremes e refletivas e não dependem de um algoritmo de reconstrução. A altura é lida diretamente, ponto a ponto, em metais, polímeros, vidro, revestimentos e materiais biológicos.

Como funciona um perfilômetro confocal cromático

A luz branca atravessa uma lente com forte aberração cromática, de modo que cada comprimento de onda foca a uma distância diferente. Só o comprimento de onda focado exatamente na superfície volta nítido através de um orifício (pinhole) até um espectrômetro, e esse comprimento de onda dá a altura. Sensores de ponto medem um ponto por vez; os sensores de linha NANOVEA medem 192 pontos ao mesmo tempo, até 384.000 pontos por segundo. A página sobre a tecnologia confocal cromática explica o princípio em detalhe.

Comparação dos perfilômetros ópticos NANOVEA

Todos os modelos usam os mesmos sensores confocais cromáticos, então um método desenvolvido em um se transfere para os outros. A escolha depende do tamanho da amostra, de onde a medição acontece e da velocidade necessária. Para escolher passo a passo, veja Qual perfilômetro eu preciso?

Especificações dos sensores confocais cromáticos

O que os perfilômetros NANOVEA medem

• Rugosidade e acabamento

  Ra, Rz e parâmetros de área ISO 25178 (Sa, Sq, Sz, Spk, Svk), de um perfil a um mapa 3D completo.

• Textura e grão

  Direção da textura, isotropia, tamanho de grão e padrões periódicos.

• Geometria e forma

  Dimensões, contornos, raios e ângulos a partir do mapa 3D.

• Altura de degrau e espessura

  Degraus e espessura de filmes e revestimentos, inclusive camadas transparentes.

• Volume e área

  Volume de trilhas de desgaste, pites e saliências, e área de superfície desenvolvida.

• Planicidade e empenamento

  Planicidade ISO 12781 e empenamento em toda a superfície.