Die Oberflächenstrukturierung ist ein Verfahren, das Metall- und Kunststoffoberflächen eine Struktur verleiht. Die Strukturierung lässt Produkte nicht nur hochwertig aussehen, sondern bietet auch zusätzliche Funktionen wie die Verhinderung von Reflexionen und Rutschen. In diesem Abschnitt werden Beispiele für die Betrachtung und Messung von Oberflächenbeschaffenheiten mit einem Digitalmikroskop vorgestellt.

Betrachtung und Messung von Oberflächenbeschaffenheiten mit einem Digitalmikroskop

Was ist eine Oberflächenstruktur?

Eine Oberflächenstruktur ist ein Faltenmuster, das sich auf einer Metall- oder Kunststoffoberfläche bildet. Mithilfe der Oberflächenstrukturierung können verschiedene Erscheinungsbilder erzeugt werden, wie z. B. Holzstruktur, Lederstruktur, matte Struktur und geometrische Muster, aber auch einfache unregelmäßige Oberflächenmuster.

Klassifizierungen und Zwecke der Oberflächenstrukturierung

Optische Verbesserung

  • Ein hochwertiges Erscheinungsbild wird verliehen.
  • Spritzgießfehler, wie Einfallstellen und Schweißnähte, werden kaschiert.
  • Verschmutzungen und Mängel sind weniger auffällig.

Verbesserung der Funktionalität

  • Licht wird gestreut und somit Glanz verhindert.
  • Antirutsch-Effekte werden hinzugefügt.
  • Die Feuchtigkeitsspeicherung und die wasserabweisende Wirkung werden verbessert.

Arten von Oberflächenstrukturierung

Metalloberflächen werden entweder direkt strukturiert, oder Metallformen werden strukturiert und diese Struktur wird anschließend auf die Produkte übertragen. Im Folgenden werden einige gängige Verfahren vorgestellt.

Ätzen
Oberflächenunregelmäßigkeiten werden erzeugt, indem Bereiche, die nicht bearbeitet werden sollen, abgedeckt werden und ein Ätzmittel (Beize) auf die zu bearbeitenden Bereiche aufgetragen wird. Diese Methode wird in der Regel zur Herstellung von lederartigen Strukturen verwendet.
Sandstrahlen
Feine Schleifmittel werden in die Hohlräume von Metallformen gesprüht, um Oberflächenunregelmäßigkeiten zu erzeugen. Die Größe der Oberflächenunregelmäßigkeiten wird durch Veränderung der Größe des Strahlmittels und der Strahlkraft gesteuert. Diese Methode wird normalerweise verwendet, um matte Oberflächenstrukturen zu erzeugen.
Schneiden
Metallformen werden mit kleinen Schaftfräsern bearbeitet, um Oberflächenunregelmäßigkeiten zu erzeugen.
Laserbearbeitung
Die Oberflächen von Metallformen werden mit einem Laser graviert, um Oberflächenunregelmäßigkeiten zu erzeugen. Komplexe geometrische Muster können geschaffen werden.

Beispiele für die Betrachtung und Messung von Oberflächenbeschaffenheiten mit einem Digitalmikroskop

Im Folgenden werden die neuesten Beispiele für die Betrachtung und Messung von Oberflächenbeschaffenheiten mithilfe eines Digitalmikroskops der Modellreihe VHX von KEYENCE vorgestellt.

Betrachtung der Struktur eines Lenkrads
VHX-E100, 100×, Ringbeleuchtung
Ohne optischen Schatteneffekt-Modus

Mit optischem Schatteneffekt-Modus

Der optische Schatteneffekt-Modus macht Unregelmäßigkeiten sichtbar.

Mit optischem Schatteneffekt-Modus
(mit Höhenfarben)
Höhenunterschiede können leicht visualisiert werden.

Betrachtung der Oberflächenbeschaffenheit von Autositzen

VH-ZST, 20×, Ringbeleuchtung + Multi-Lighting

Ohne Multi-Lighting
Mit Multi-Lighting
Mit der Multi-Lighting-Funktion können die optimalen Lichtverhältnisse ausgewählt werden.

Betrachtung der Oberflächenstruktur einer weißen Instrumententafel

VH-Z20, 200×, Ringbeleuchtung + HDR

Links: Mit HDR und Tiefenzusammensetzung Rechts: Ohne HDR und Tiefenzusammensetzung
Mit der HDR-Funktion und der Tiefenzusammensetzung lassen sich sogar weiße Strukturen deutlich betrachten.

3D-Profilmessung einer strukturierten Oberfläche

VH-Z20, 200×, Ringbeleuchtung

Strukturen können mit der 3D-Profilmessung analysiert werden.

Automatische Flächenmessung einer strukturierten Oberfläche anhand einer 3D-Aufnahme

VH-Z20, 200×, Ringbeleuchtung

3D-Aufnahmen, in denen Höhenunterschiede in verschiedenen Farben dargestellt sind, können mit der automatischen Flächenmessung analysiert werden. Dies ermöglicht eine Messung des Höhenverteilungsverhältnisses. Es ist jetzt möglich, Prototypen zu analysieren und die Qualität zu kontrollieren.