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使用三维轮廓仪进行粗糙度测绘检测

粗糙度测绘检查

使用三维轮廓仪测量

编写者

杜安杰,博士

简介

表面粗糙度和纹理是影响产品最终质量和性能的关键因素。对表面粗糙度、质地和一致性的全面了解对于选择最佳的加工和控制措施至关重要。需要对产品表面进行快速、可量化和可靠的在线检测,以便及时发现有缺陷的产品并优化生产线条件。

3D非接触式轮廓仪对在线表面检测的重要性

产品的表面缺陷是由材料加工和产品制造造成的。在线表面质量检测可确保对最终产品进行最严格的质量控制。纳诺维娅 3D 非接触式光学轮廓仪 利用具有独特功能的色光技术,无需接触即可确定样品的粗糙度。线传感器能够高速扫描大表面的 3D 轮廓。由分析软件实时计算的粗糙度阈值可作为快速可靠的通过/失败工具。

测量目标

在这项研究中,NANOVEA ST400配备了一个高速传感器,用于检测有缺陷的Teflon样品的表面,以展示NANOVEA的能力。

非接触式测厚仪在生产线上提供快速和可靠的表面检测。

NANOVEA

ST400

结果与讨论

三维表面分析 粗糙度标准样品

使用配备了高速传感器的NANOVEA ST400扫描粗糙度标准件的表面,该传感器产生了192个点的亮线,如图1所示。这192个点同时扫描样品表面,导致扫描速度大大增加。

图2显示了粗糙度标准样品的表面高度图和粗糙度分布图的假彩色视图。在图2a中,粗糙度标准样品表现出略微倾斜的表面,如每个标准粗糙度块中不同的颜色梯度所代表的那样。在图2b中,均匀的粗糙度分布显示在不同的粗糙度块中,其颜色代表了块中的粗糙度。

图3显示了分析软件根据不同的粗糙度阈值生成的合格/不合格图的例子。当表面粗糙度高于某个设定的阈值时,粗糙度区块会以红色显示。这为用户提供了一个工具,可以设置一个粗糙度阈值来确定样品的表面质量。

图1: 粗糙度标准样品上的光学线传感器扫描

a. 地表高度图:

b. 粗糙度图:

图2: 粗糙度标准样品的表面高度图和粗糙度分布图的假彩色视图。

图3: 基于粗糙度阈值的通过/失败图。

有缺陷的天线样品的表面检查

Teflon样品表面的表面高度图、粗糙度分布图和合格/不合格粗糙度阈值图显示在图4。如表面高度图所示,Teflon样品在样品的右侧中心有一个山脊的形式。

a. 地表高度图:

图4b的调色板上的不同颜色代表了局部表面的粗糙度值。粗糙度图显示了Teflon样品完整区域内的均匀粗糙度。然而,缺陷,以缩进环和磨损疤痕的形式,以明亮的颜色突出。用户可以很容易地设置一个通过/失败的粗糙度阈值来定位表面缺陷,如图4c所示。这样的工具允许用户在生产线上现场监测产品的表面质量,及时发现有缺陷的产品。当产品经过在线光学传感器时,实时的粗糙度值被计算和记录下来,这可以作为一个快速而可靠的质量控制工具。

b. 粗糙度图:

c. 通过/失败 粗糙度阈值图:

图4: 表面高度图、粗糙度分布图和 Teflon样品表面的通过/失败粗糙度阈值图。

结论

在这个应用中,我们展示了NANOVEA ST400 3D非接触式光学轮廓仪配备的光学线传感器是如何以一种有效和高效的方式作为可靠的质量控制工具。

光学线传感器产生一条由192个点组成的亮线,同时扫描样品表面,导致扫描速度显著提高。它可以安装在生产线上,就地监测产品的表面粗糙度。粗糙度阈值作为确定产品表面质量的可靠标准,使用户能够及时发现有缺陷的产品。

这里显示的数据只代表了分析软件中的一部分计算结果。NANOVEA轮廓仪几乎可以测量任何领域的表面,包括半导体、微电子、太阳能、光纤、汽车、航空航天、冶金、加工、涂层、制药、生物医学、环境和许多其他领域。

现在,让我们来谈谈你的申请

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