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Oberflächenanalyse

nikon metrology industry material surface analysis

Die Oberflächenanalyse oder Oberflächen-Messtechnik ist ein weites Feld, das die Analyse von Texturen und die Messung von Eigenschaften wie Welligkeit, Rauheit und Rundheit von Materialien und Objekten umschließt. Bei diesen Untersuchungen soll herausgefunden werden, wie Entstehung und Geschichte eines Objekts (z.B. Herstellungsprozesse und Verschleiß) seine Textur beeinflusst haben und wie diese Faktoren sich auf seine Interaktionen mit anderen Komponenten und Materialien auswirken. Akkurate und reproduzierbare Messungen von Differenzierungen und Korrelationen in der Textur sind äußerst wichtig, da von ihnen fundamentale Eigenschaften wie Haftung, Abschürfung, Reibung und Oberflächenästhetik abhängig sind.

Eine Optimierung der Oberflächenbeschaffenheit kann die Produktleistung in nahezu jeder Branche verbessern, aber das gewünschte Verhalten kann je nach Anwendung stark variieren. In vielen Branchen ist beispielsweise Rauigkeit unerwünscht, da sie zu Reibung, Verschleiß und Materialermüdung und daher zum vorzeitigen Ausfall der Bauteile führen kann. In anderen Branchen hingegen ist ein gewisser Grad an Rauigkeit von Vorteil, da raue Oberflächen Schmierstoffe besser halten. Die Oberflächen- Messtechnik wird ebenfalls unterstützend in vielen Forschungsbereichen eingesetzt - von der Analyse von Mineralien in der Geologie bis hin zur Entwicklung moderner Medizinprodukte. So erhält die neueste Generation von Implantaten eine spezielle Oberflächenbehandlung, um die Haftung von Bakterien und die Entwicklung schädlicher Biofilme zu reduzieren.

Zur Beurteilung der Unterschiede in der Oberflächentextur verwenden Messtechniker eine Reihe verschiedener Mikroskopieverfahren, die von der einfachen Hellfeld-Analyse bis hin zur differenziellen Interferenz-Kontrast-Mikroskopie (DIC), Interferometrie und Polarisationsanalyse reichen. Abhängig vom Anwendungszweck des Materials oder Objekts kann der relevante Maßstab im Mikrometer- und Nanometerbereich liegen, doch die Qualität der Gegenstände hat in jedem Fall höchste Priorität. Die akkurate Analyse der Textur kann über die zentralen topografischen Eigenschaften Auskunft geben, die die Funktionstüchtigkeit, Einschränkungen und die Gesamtleistung von Produkten und Bauteilen bestimmen.

Zentrale Verfahren: Hellfeld-Mikroskopie, Polarisation, DIC, Interferenz, Messtechnik.

 

 
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