24.04.2018

Messung von Struktur, Höhe und Rauheit an Bauteilen aus dem Kunststoffspritzguss

Bei der Produktion, Weiterverarbeitung und Anwendung von Kunststoffspritzgussteilen ist insbesondere die Untersuchung der Oberfläche im Hinblick auf das Vorhandensein von Graten ein wichtiger Bestandteil der Qualitätssicherung. Neben der geforderten Aussage über die Struktur der Oberfläche sind sowohl die Rauheitswerte als auch die Welligkeitswerte der zu messenden Probe äußerst aufschlussreich für die Qualifizierung des untersuchten Bauteils. Die Kunststoffteile haben zum großen Teil eine sehr empfindliche Oberfläche, die eine berührende Messung ausschließt.

Bei taktilen Profilometern sieht man sich mit dem Problem konfrontiert, dass die berührende Messung eine Schädigung der Probe nach sich zieht. Außerdem hakt die Spitze an den weichen Oberflächen und verfälscht so die Messergebnisse. Darüber hinaus stehen ausschließlich Linienprofile zur Auswertung zur Verfügung. Bei den üblichen optischen Profilometern oder Weißlichtinterferometern stößt man bei transparenten oder optisch aktiven Proben schnell an die Grenzen der Verfahren.

Erschwert wird dies durch die Tatsache, dass die Teile oft schwarz oder transparent, also optisch schwierig sind. Die bisher bekannten und eingesetzten Verfahren bieten keine tatsächliche Lösung dieser anspruchsvollen Messaufgabe.

Im FRT MicroProf® wird ein CWL-Sensor eingesetzt, der nach dem Prinzip der chromatischen Aberration arbeitet. Der Sensor fokussiert Weißlicht auf das Bauteil und bestimmt aus der spektralen Verteilung des an der Oberfläche gestreuten Lichts die Höhe des Messobjektes im Messfleck. Dies funktioniert zerstörungsfrei an alle Arten von Oberflächen, ob transparent, spiegelnd oder schwarz. Für verschiedene Messaufgaben stehen Sensoren mit unterschiedlichen Höhenmessbereichen (300 μm bis 3 mm) und mit einer z-Auflösung von bis zu 3 nm zur Verfügung. Man kann mit dem FRT MicroProf® in einem Messvorgang Probenbereiche von bis zu 300 x 300 mm² untersuchen. Die Anforderungen an eine möglichst schnelle hochgenaue sowie gleichzeitig zerstörungsfreie und leicht durchzuführende Messung sind hier voll erfüllt. Es können mit dem System Kunststoffe und darüber hinaus sämtliche verwandten Materialien (Leder, Metall, Silikon…) optimal gemessen werden.

Mit der Bildanalysesoftware FRT Mark III, die mit jedem unserer Messgeräte geliefert wird, werden alle Messdaten ausgewertet. Das Ergebnis sind hochpräzise Werte für Topographie, Rauheit und Kontur.

Durch das Hinzufügen der Thermoeinheit zum MicroProf® können Sie Messungen der Oberflächentopographie von Bauteilen unter kontrollierter thermischer Beanspruchung durchführen. Dies ist unerlässlich, da Änderungen der Bauteile durch thermische Beanspruchung zu Funktionsstörungen oder sogar Ausfällen führen können. Sowohl vollautomatische Messungen der Oberflächentopographie bei unterschiedlichen Temperaturen, als auch Verweilzeiten bei konstanten Temperaturen sind komplett einstellbar. Die Thermoeinheit ist als Erweiterung für alle FRT-Messgeräte erhältlich und wird als separates Modul wie ein normaler Probenhalter montiert.

FRT bietet sowohl manuelle als auch vollintegrierte Messlösungen mit robotergestütztem Handling, Rezepterstellung, automatische Auswertung der Messdaten und einer SEMI-konformen SECS/GEM Schnittstelle für die Anbindung an den Fab Host. Dank des modularen Multi-Sensor Konzepts können die Geräte auch bei ambitionierten Roadmaps Ihrer Branche mithalten.

Zögern Sie nicht uns bei Fragen zu kontaktieren. Unsere Experten helfen Ihnen gerne bei der Lösung Ihrer Messaufgaben, indem sie die bestmögliche Systemkonfiguration für Sie erstellen. Eine umfassende Lösung besteht unserer Ansicht nach neben der Hard- und Softwareentwicklung auch in ergänzenden Dienstleistungen und einem effektiven technischen Kundendienst. FRT bietet über ein weltweites Netzwerk aus Zweigniederlassungen und Distributoren Unterstützung vor Ort. Mithilfe des FRT Remote-Supports können unsere Experten weltweiten Kunden bei Fragen zur Seite zu stehen.