Die Messung der Volumeneigenschaften von Oberflächen kommt am häufigsten im Rahmen der Verschleißanalyse geschmierter Oberflächen zum Einsatz. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Methode sind jedoch weitaus vielfältiger – von der Adhäsion über die Porosität bis hin zur Partikelverteilung.
Materialverschleißanalyse
Bei tribologischen Untersuchungen sind das Verständnis und die Quantifizierung von Verschleißkratzern entscheidend für das Verständnis des Gesamtbildes. Die 3D-Optikprofilierungssysteme von ZYGO ermöglichen die Segmentierung von linearen Verschleißdefekten gegenüber dem verschleißfreien Bereich und liefern quantitative Messgrößen. Zu den üblicherweise erfassten Messgrößen gehören:
- Volumen (positiv und negativ)
- maximale und durchschnittliche Tiefe/Höhe
- Fläche und Lage
Beschreibung der Oberflächenstruktur & Analyse des Materialanteils
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil tribologischer Untersuchungen ist die Fähigkeit, die Oberflächenbeschaffenheit genau zu beschreiben und zu quantifizieren. Die Textur hat nämlich einen entscheidenden Einfluss auf die Funktionalität der Oberfläche. Traditionell wird die Beschreibung der Oberfläche fast ausschließlich mit der mittleren Rauheit (Ra oder Sa) in Verbindung gebracht. Durch die Einbeziehung weiterer, nicht minder wichtiger Merkmale wie Schiefe (Ssk, Skewness), Spitzigkeit (Sku; Kurtosis) oder Parameter zur Beschreibung der Materialverhältnisse können wir ein tieferes Verständnis der Oberflächeneigenschaften und deren effektive Nutzung erreichen.
Die Materialanteilsanalyse, oft auch als Abbott-Firestone-Kurve bezeichnet, untersucht die Verteilung der Oberfläche als Funktion der Höhe. Diese Information kann besonders nützlich sein, wenn wir beispielsweise mehrschichtige Oberflächen wie die Wände eines Motorzylinders beschreiben. Ein Anwendungsbeispiel dieser Methode ist die Verwendung der reduzierten Tal-Tiefe (Svk) zum Verständnis der Fähigkeit einer Oberfläche, die Schmierung aufrechtzuerhalten, oder beispielsweise die Analyse des aktuellen Schmierzustands der Oberfläche anhand der Parameter des ungültigen Volumens der Täler einer begrenzten Oberflächenskala und des ungültigen Volumens des Kerns einer begrenzten Oberflächenskala (Vvc und Vvv).
