Analyzování povrchů: Lépe 3D?

Měření drsnosti a vlnitosti jsou zavedenými metodami kontroly kvality. Pravděpodobně pomyslíte nejprve na taktilní, dvourozměrné měření - mimochodem jako mnoho jiných měřicích techniků. Takto získaná data se pak vyhodnocují například podle normy DIN EN ISO 4287 / 4288 nebo DIN EN ISO 13565-1/2. Ale znáte i alternativu?

V analýze povrchu se stále více používají měřicí systémy pro optické, trojrozměrné snímání. Lze je využít k plošné analýze povrchu - a sice na základě normy DIN EN ISO 25178. Takové plošné hodnocení poskytuje parametry, které nelze určit dotekovou metodou (nebo pouze se značným vynaložením času). V závislosti na aplikaci je vyhodnocení drsnosti povrchu tedy vaší jedinou šancí jak zjistit, zda váš produkt vůbec splňuje požadavky.

Norma DIN EN ISO 25178 poskytuje pro tento příklad různé parametry (Sa, S10z, Sk, Spk a Svk), které mají statistickou významnost ohledně drsnosti povrchu implantátů. Podobně jako protějšky známé z měření profilu (Ra, Rz, Rk, Rpk a Rvk) definují například střední drsnost nebo rozložení nosných podílů po povrchu.

S drsností povrchu ke kvalifikovanému výsledku

Jakou přidanou hodnotu ale 3D nabízí? Hodnoty podle DIN EN ISO 25178 navíc umožňují výpověď o tom, jak jsou vyvýšeniny, plošiny a prohlubně statisticky rozloženy po ploše. Tyto informace jsou pro výrobce naprosto nezbytné k rozpoznání, zda implantáty splňují požadavky. Současně musí být povrch implantátů co nejvíce izotropní - tedy nevykazovat žádný preferovaný směr. Norma DIN EN ISO 25178 zvláště k tomu nabízí parametr Str, který popisuje, zda se určité struktury na povrchu opakují v jednom směru. Srovnatelná výpověď není s jediným profilovým řezem možná.

Výběr vhodného procesu

Nyní vyvstává otázka, která metoda měření a hodnocení je pro vaše použití nejvhodnější. Opticky nebo taktilně? Profil nebo plocha? Rozhodnutí není snadné, protože často lze použít jak taktilní, tak i optické systémy - a ty mohou poskytnout naprosto srovnatelná data. Bez podrobného seznámení s aplikacemi a požadavky lze však učinit následující doporučení:

• Použijteoptickou (tedy bezkontaktní) metodu měření, když je měřený povrch příliš citlivý nebo měkký, lepkavý nebo nespojitý. Navíc potažené a nehomogenní povrchy nebo povrchy bez struktur zpracování lze lépe opticky zachytit.
   
• Spolehněte se na trojrozměrná a plošná data měření, když právě vyvíjíte, porovnáváte nebo optimalizujete procesy - nebo pokud pro vaši aplikaci ještě nejsou k dispozici žádné specifikace. Informace o 3D povrchu jsou také výhodné, když se vzhled a vlastnosti technických povrchů zkoumají za účelem kontroly procesu a řízení výroby.

Příklad zubních implantátů ukazuje, že existují aplikace, ve kterých je k získání kvalifikované výpovědi nutná plošná analýza. Ale i když není nezbytně nutná, technika optického 3D měření je v mnoha případech dobrou alternativou k taktilním metodám. Dává inspektorům kvality a vývojářům procesů vyšší vypovídací hodnotu a tím i vyšší spolehlivost.