- Dickenmessbereich - 2 mm;
- Messgenauigkeit - ±5 µm;
- Durchmesser der Distanzstücke - 25,4 mm.
Ebenheitsmesssysteme dienen der Bewertung von Abweichungen der Oberflächengeometrie – sie quantifizieren, wie stark eine Oberfläche über ihre gesamte Ausdehnung von einer perfekten Ebene abweicht. Eine genaue Ebenheitsmessung ist in der Präzisionsfertigung unerlässlich, wo bereits geringfügige Oberflächenunregelmäßigkeiten die Bauteilpassung, strukturelle Integrität, Dichtleistung oder die nachgelagerte Montagequalität beeinträchtigen können.
Laser- und optische Verfahren haben in industriellen Umgebungen die herkömmlichen taktilen Ebenheitsprüfgeräte weitgehend abgelöst. Berührungslose Ebenheitsmessgeräte arbeiten ohne mechanische Wechselwirkung mit der Oberfläche und vermeiden Messabweichungen durch Tastdruck, Oberflächenverformung oder die Handhabung durch den Bediener. Damit eignen sie sich für weiche Werkstoffe, fertig bearbeitete Oberflächen, großformatige Teile und Anwendungen mit hohem Durchsatz.
Messprinzipien und Technologien
Laser-Ebenheitsmesssysteme arbeiten typischerweise nach einem von zwei Prinzipien: Triangulation oder strukturierte Lichtprojektion.
In triangulationsbasierten Systemen erfasst ein Lasersensor oder eine Anordnung von Sensoren Höhenabweichungen über die Oberfläche, indem der Abstand von einer Referenzebene zu jedem Punkt auf dem Objekt gemessen wird. Mehrkanal-Konfigurationen ermöglichen eine gleichzeitige Erfassung über die gesamte Oberflächenbreite und somit eine Hochgeschwindigkeits-Ebenheitsmessung an bewegtem Material — Blech, gewalztem Band, Glasscheiben oder Verbundplatten.
Ansätze mit strukturiertem Licht und 2D-Laserprofilierung projizieren eine Laserlinie über die Oberfläche und erfassen das resultierende Profil mit einem hochauflösenden Detektor. Durch Abtasten des Objekts oder Verschieben des Sensors wird eine vollständige 3D-Oberflächenkarte rekonstruiert, aus der Ebenheitsabweichung, Wölbung, Verzug und Verdrehung mit hoher Genauigkeit berechnet werden können.
Beide Ansätze liefern Ergebnisse als quantitative Abweichungskarten, kompatibel mit der standardmäßigen GD&T-Ebenheitstolerierung und exportierbar in Qualitätskontrollsoftware.
Was Ebenheitsmessgeräte erfassen können
Ein vollständiger Oberflächenscan liefert quantitative Daten zu lokalen Abweichungen, globaler Wölbung und Verzug, Höhenunterschieden von Kante zu Mitte sowie systematischen produktionsbedingten Mustern wie Walzenspuren oder thermischem Verzug – wodurch Ingenieure zufällige Oberflächenschwankungen von wiederholbarer Prozessdrift unterscheiden und die Grundursache angehen können.
Die Ebenheitsmessgeräte von Riftek unterstützen sowohl Inline- als auch Offline-Prüfmodi. Inline-Konfigurationen ermöglichen eine 100-%-Oberflächenkontrolle bei Produktionsgeschwindigkeit, während Offline- und halbautomatisierte Stationen für die Stichprobenprüfung, die Wareneingangskontrolle und die Prozessvalidierung eingesetzt werden.
Abmessungsbereich und Genauigkeit
Laser-Ebenheitsmesssysteme können für Objekte konfiguriert werden, die von kleinen Präzisionsbauteilen — Lagerlaufbahnen, Dichtflächen, Halbleitersubstraten — bis hin zu großen Industriepaneelen, Brammen und mehrere Meter langen Bauelementen reichen. Die Messgenauigkeit hängt von der Sensorkonfiguration, dem Arbeitsabstand und den Umgebungsbedingungen ab, doch moderne Systeme erreichen routinemäßig Auflösungen im Mikrometerbereich mit ausgezeichneter Langzeit-Wiederholgenauigkeit.
Die Systeme können thermische Ausdehnung, Schwingungen und Störungen durch Umgebungslicht kompensieren und gewährleisten stabile Messergebnisse in Produktionsumgebungen, die herkömmliche Ebenheitsmessgeräte an ihre Grenzen bringen würden.
Integration und industrieller Betrieb
Laser-Ebenheitsmessinstrumente sind für die Integration in automatisierte Produktions- und Qualitätskontrollsysteme ausgelegt. Sie unterstützen industrielle Standard-Kommunikationsschnittstellen — digitale I/O, RS-232/485, Ethernet, Profibus und analoge Ausgänge — und ermöglichen so die direkte Verbindung mit SPS, SCADA-Systemen und Manufacturing-Execution-Systemen.
Die Echtzeit-Datenausgabe ermöglicht eine geschlossene Regelung des Prozesses: Inline erkannte Ebenheitsabweichungen können eine sofortige Anpassung des Walzdrucks, der Parameter der Wärmebehandlung oder der Vorschubgeschwindigkeit auslösen. Dies reduziert Ausschuss, minimiert Nacharbeit und unterstützt die kontinuierliche Prozessverbesserung im Einklang mit den Anforderungen von Industrie 4.0.
Branchen und typische Anwendungen
Laser-Ebenheitsmessgeräte werden in der Metallbearbeitung und Stahlproduktion, der Automobilfertigung, der Glas- und Keramikverarbeitung, der Halbleiter- und Elektronikindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie der Baustoffproduktion eingesetzt. Zu den typischen Messaufgaben gehören die Ebenheitskontrolle von gewalztem und geschnittenem Blech, die Prüfung von präzisionsbearbeiteten Oberflächen, die Ebenheitsprüfung von Granit- und optischen Referenzflächen sowie die Inline-Überwachung von Plattenprodukten wie Gipskartonplatten, Laminat und Verbundplatten.
Jede Anwendung, die ein zuverlässiges Instrument zur Messung der Ebenheit erfordert — von der Wareneingangsprüfung bis zur Endabnahme von Teilen — kann von der Laser- und optischen Ebenheitsmesstechnik profitieren.
Ebenheitsmesslösungen von Riftek
Riftek entwickelt Ebenheitsmesssysteme auf Basis eigener Laser-Triangulationssensoren und 2D-Laserscanning-Technologie, ausgelegt für industrielle Zuverlässigkeit und Messpräzision. Die Systeme sind als modulare Sensorkonfigurationen zur kundenspezifischen Integration oder als komplette schlüsselfertige Messstationen mit Software, Montagehardware und Anwendungsunterstützung erhältlich.
Mit über 30 Jahren Erfahrung in der optoelektronischen Messtechnik und Installationen in mehr als 70 Ländern bietet Riftek Ebenheitsmesstechnik, die bewährte Sensortechnologie mit anwendungsspezifischer Entwicklung kombiniert. Unsere Spezialisten helfen Ihnen bei der Auswahl und Konfiguration des richtigen Systems für Ihre Anforderungen an die Oberflächengeometriekontrolle.