Gastbeitrag von Dr. Michael Quinten
Seit der Veröffentlichung des Buchs “Technische Oberflächenkunde” von Gustav Schmalz, 1936, hat sich die Oberflächenmesstechnik als eigenständige Wissenschaft entwickelt. Dabei war und ist bis heute die taktile Messtechnik die fundamentale Technik. Auf deren Basis haben sich nationale und internationale Normen entwickelt, nach denen auch heute die Auswertung von Oberflächen-Messdaten erfolgt.
Die taktile Messtechnik basiert auf der gleichförmigen Bewegung eines Tastarms mit Tastspitze über die zu charakterisierende Oberfläche, ähnlich zu dem Tonarm eines Plattenspielers über die Schallplatte. Dabei folgt der Arm mit der Spitze allen Höhenunterschieden, die auf der Oberfläche ertastet werden und zeichnet so ein Höhenprofil der Oberfläche entlang der Messstrecke auf. Die erreichbare Höhenauflösung hängt von Form und Größe der Tastspitze ab.
Die meistverwendete Form ist eine Kugel von wenigen Mikrometern Durchmesser aus einem wenig deformierbaren Material, wie beispielsweise Rubin, Saphir oder Siliciumnitrid
Trotz der Erfolge und der langjährigen Geschichte der taktilen Messtechnik hat sie auch Konkurrenz bekommen. Der Hauptgrund liegt in der berührenden und dadurch auch teilweise invasiven Art der Datenerfassung. Konkurrenz kommt hauptsächlich durch optische Messmethoden. Diese lassen sich wegen ihrer Vielfalt auch besser an verschiedene Messaufgaben anpassen, bis hin zur schnellen flächenhaften Messung von Oberflächenstrukturen.
Eine praktische Einführung in und eine Übersicht über die meist benutzten nichtoptischen Verfahren (taktil, AFM, kapazitiv, induktiv) sowie optischen Verfahren (chromatisch konfokaler Weißlichtsensor, konfokale Mikroskopie, Weißlichtinterferometrie und viele mehr) finden sich in dem kürzlich erschienenen Buch “A Practical Guide to Surface Metrology” – Springer Series in Measurement Science and Technology von Michael Quinten.
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