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分析表面:3D 更好吗?

营销团队

除了久经考验的触觉测量方法外,光学 3D 测量设备还为您提供了对工件表面结构的新思路。相应的标准已问世数年,但却并不广为人知。在此处了解在哪些情况下三维分析对您有利。

粗糙度和波纹度测量是质量控制中的规定程序。您可能想到的是一种触觉、二维测量—就像许多其他计量学家一样。例如,之后可按照 DIN EN ISO 4287/4288 或 DIN EN ISO 13565-1/2 对通过这种方式获得的数据进行评估。但您知道另一种选择吗?

现在,光学、三维扫描测量系统在表面分析中的应用日益广泛。这些系统能够根据 DIN EN ISO 25178 对表面进行面积分析。这种面积评估提供的特征值无法通过针尖法(或单纯通过花费大量时间)进行确定。因此,根据应用情况,对表面粗糙度的评估是确定产品是否符合要求的唯一机会。

示例:牙科种植体

口腔外科使用的种植体需要极其粗糙和复杂的表面,以使骨骼可以附着和生长。仅仅由于设计和工件几何形状的缘故,种植体的触觉扫描就难以进行。

 

对于本例,DIN EN ISO 25178 提供了各种参数(Sa、S10z、Sk、Spk 和 Svk),这些参数对于植入体的表面粗糙度具有统计学意义。与轮廓测量中已知的对应物(Ra、Rz、Rk、Rpk 和 Rvk)类似,它们也定义某些属性,例如表面的平均粗糙度或接触面积的分布。

获得合格的表面粗糙度结果

但 3D 有什么附加值呢?此外,根据 DIN EN ISO 25178 的数值可以说明凸起、平顶段和凹处在表面上的统计分布情况。这些信息对于制造商能够确定种植入体是否符合要求至关重要。同时,植入体的表面应尽可能各向同性—即没有首选方向。DIN EN ISO 25178 提供了特征值 Str,它描述某些结构是否在表面的一个方向上重复。对于轮廓区间则无法做出类似的陈述。

选择合适的程序

这就提出了一个问题,即哪种测量和评估方法最适合您的应用。光学还是触觉?轮廓还是表面?这个决定并不容易,因为通常触觉和光学系统都可以使用,而且它们提供的数据也相当类似。但在对应用和要求缺乏详细了解的情况下,可以提出以下建议:

  • 如果待测量表面非常敏感或柔软、粘稠或不连续程度过大,则使用光学(即非接触式)测量方法。 此外,有涂层和不均匀表面或没有加工结构的表面采用光学方法进行检测的效果更好。
  • 当您正在开发、比较或优化流程 —或者在没有适用于您的应用的规范时,依靠三维、平面测量数据。 研究技术表面的外观和特性以进行工艺和生产控制时,3D 表面信息同样有益。

牙科种植体的例子表明,在某些应用中,需要进行面积分析以获得合格声明。但即使并非绝对必要,光学 3D 测量技术在许多情况下也是触觉方法的合格替代方法。它为质量检查员和流程开发人员提供更高级别的信息,从而提高了可靠性。

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