표면 분석: 3D가 더 좋을까요?

거칠기 및 파상도 측정은 품질 관리에서 정립된 절차입니다. 여러분은 이미 다른 여러 측정기술자들처럼 접촉식 이차원 측정을 생각하고 있을 겁니다. 이런 식으로 획득한 데이터는 예를 들어 DIN EN ISO 4287 / 4288 또는 DIN EN ISO 13565-1/2에 따라 평가됩니다. 하지만 어떤 대안이 있는지 알고 계신가요?

이제 표면 분석에서 광학적 삼차원 스캔을 위한 측정 시스템이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이러한 시스템은 DIN EN ISO 25178을 토대로 표면의 실시간 분석을 가능케 합니다. 그러한 영역 평가는 스타일러스 방법으로는 결정할 수 없는 특성 값을 제공합니다(또는 상당히 오랜 시간이 걸림). 따라서 애플리케이션에 따라 표면 거칠기의 평가는 해당 제품이 요구 사항을 모두 충족하는지 여부를 결정하는 유일한 가능성입니다.

예를 들어, DIN EN ISO 25178은 임플란트의 표면 거칠기에 대해 통계학적으로 중요한 의미를 가진 다양한 파라미터(Sa, S10z, Sk, Spk, Svk)를 제공합니다. 프로파일 측정으로 알려진 대응 관계의 파라미터(Ra, Rz, Rk, Rpk, Rvk)와 유사하게, 이들 파라미터는 표면에서 접촉 영역의 평균 거칠기 또는 분포를 정의합니다.

표면 거칠기에 대한 유의미한 결과 확보

그렇다면 Marsurf 3D가 어떤 부가가치를 제공할까요? 또한 DIN EN ISO 25178에 따른 측정값을 바탕으로 상승, 고원, 골짜기가 표면 전체에서 통계적으로 어떻게 분포되는지를 검증할 수 있습니다. 이 정보는 제조업체의 입장에서 임플란트가 요구 사항을 충족하는지를 판별하는 데 필수적입니다. 동시에 임플란트 표면이 가능한 한 등방성이어야 합니다. 즉, 우선 방향이 없어야 합니다. DIN EN ISO 25178은 특성 값 Str를 제공하는데, 이 값은 특정 구조가 표면에서 한 방향으로 반복되는지를 기술합니다. 프로파일 단면에서의 비교는 불가능합니다.

올바른 절차 선택

여기서 어떤 측정과 평가 방법이 해당 분야에 가장 적합한가라는 질문이 제기됩니다. 광학 또는 접촉? 프로파일 또는 표면? 접촉 및 광학 시스템 모두 사용되는 경우가 존재하기 때문에 이 결정은 쉬운 일이 아닙니다. 또한 두 가지 모두 유사한 데이터를 제공할 수 있습니다. 해당 적용분야와 고객 요구사항에 대해 자세히 알지 못하는 경우에는 다음의 권장 사항을 적용할 수 있습니다.

• 다음과 같은 경우 광학(즉, 비접촉식) 측정 방법을 사용합니다. 측정할 표면이 매우 민감하거나 너무 부드럽고, 끈적끈적하거나 불규칙적인 경우. 또한 코팅 및 비균질 표면이나 가공 구조가 없는 표면은 광학적인 방식으로 보다 효과적으로 측정할 수 있습니다.
• 다음의 경우, 삼차원 평면 측정 데이터를 이용합니다. 프로세스를 개발, 비교 또는 최적화 중이거나  해당 응용 분야에 대해 사용 가능한 사양이 없을 경우. 3D 표면 정보는 프로세스 및 생산 제어를 위해 기술적 표면의 모양과 특성을 조사할 때 유용합니다.

치과 임플란트의 예는 유의미한 데이터를 얻기 위해 면적 분석 분야가 필요함을 보여줍니다. 하지만 절대적으로 필요하지 않더라도 광학 3D 측정 기술은 많은 경우에서 접촉식 측정의 훌륭한 대안이 됩니다. 이 방법은 품질 검사자 및 프로세스 개발자에게 높은 수준의 정보를 제공하므로 신뢰성을 한층 높일 수 있습니다.