通過利用 Alicona三維光學計量學，坦佩雷技術大學找到了適用于各種材料、形狀和尺寸的測量工具。

在材料研究中，芬蘭坦佩雷理工大學探索了各種技術應用的創(chuàng)新方法。借助 Alicona 的光學 3D 檢測儀，他們找到了一種全面的工具，可用于分析最多樣化的材料以及對具有不同形狀和尺寸的眾多組件進行幾何驗證。材料選擇是生產高質量技術部件的關鍵因素。技術創(chuàng)新和新的制造工藝與材料的研發(fā)直接相關。部件的耐磨性、耐腐蝕性和使用壽命取決于目標應用的正確材料選擇。

“借助 Alicona 的 InfiniteFocus，我們找到了適合我們需求的測量系統(tǒng)。由于 對該系統(tǒng)的高需求和興趣，利用率已達到 24/7?！?/p>

——Jarmo Laakso 和 Niko Ojala，坦佩雷理工大學材料科學實驗室

評估表面變形、磨損強度和機制

位于芬蘭坦佩雷的坦佩雷理工大學 (TUT) 材料科學實驗室對幾乎任何類型的材料的結構、性能、加工和使用進行高水平研究。借助 Alicona 的 InfiniteFocus G5 光學 3D 測量系統(tǒng)，他們可以分析表面的形態(tài)，驗證尺寸，并評估表面變形、磨損強度和機制。通過與行業(yè)的密切合作，涵蓋了廣泛的技術應用。測量的材料包括金屬、聚合物、紡織品、木材、紙張、陶瓷、涂料和巖石等。此外，光學 3D 測量系統(tǒng)用于工具、組件和試樣的全形狀測量?；谄銯ocus Variation的運作原理，

粉碎銷盤式高應力磨損試驗：Alicona 測量系統(tǒng)在完整的宏觀和詳細的微觀水平上提供樣本的數(shù)值量化和詳細的 3D 表面表征。（左圖的表面積約為 3 mm2，而右圖的面積約為 1 000 mm2）

快速測量大面積和陡峭側面

由于材料測試中的試樣通常包含斷裂或變形的表面，因此經(jīng)常會遇到陡峭的側面或粗糙的表面形貌。Alicona 提供了一種獨特的解決方案，即使具有這些難以測量的特征，也可以記錄整個表面。“最初，我們正在尋找一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以測量具有幾平方厘米寬的大面積和粗糙表面的樣品，例如大磨損或具有陡坡的斷裂表面。對我們來說，測量系統(tǒng)相對較快也很重要。第三個要求是可以通過旋轉樣本進行測量，從而獲得真正的 3D 模型”，實驗室的研究人員 Niko Ojala 和 Jarmo Laakso 解釋道。他們繼續(xù)說：“借助 Alicona 的InfiniteFocus我們找到了適合我們需求的測量系統(tǒng)。由于對該系統(tǒng)的高需求和興趣，利用率已達到 24/7。”

用于密封核燃料處理罐的 FSW 工具的幾何驗證

DMS 的應用材料科學研究小組在任何類型的材料相關項目中為任何類型的公司提供幫助。“舉一個例子：與斯堪的納維亞兩個核廢料管理專家組織 SKB 和 Posiva Oy 合作，我們能夠驗證用于密封核燃料處理罐的 FSW 探針的幾何形狀”，Jarmo 指出. FSW（Friction Stir Welding）是一種焊接方法，其中在工具和目標金屬之間產生摩擦熱。這導致金屬軟化并通過機械混合焊接在一起。探頭設計為非消耗品，因此挑戰(zhàn)在于防止探頭材料在沿焊接線移動時熔化。因此，它的精確幾何形狀是高效焊接工藝的關鍵因素。

SKB 和 Posiva Oy 的 FSW 探頭的完整形式測量。除了 InfiniteFocus 之外，使用 AdvancedReal3D 旋轉單元可以實現(xiàn)完整的形狀測量。（SKB 和 Posiva Oy，未經(jīng)許可不得復制）

工具的全尺寸測量

除了 InfiniteFocus 外，他們還使用 AdvancedReal3D 旋轉單元實現(xiàn)了這些探頭的 360形狀測量。這使 Jarmo 能夠檢查長度、直徑和半徑以及圓度等尺寸。半徑可以以橫向分辨率測量低至 2 μm。同時確保遵守最小的、指定的公差。通過與 CAD 數(shù)據(jù)比較來評估形狀偏差。與基于 2D 數(shù)據(jù)分析的傳統(tǒng)方法相比，Alicona 測量系統(tǒng)提供數(shù)值量化和詳細的 3D 表面表征。為了檢查表面紋理，測量不僅包括線條輪廓的粗糙度，還包括基于區(qū)域的參數(shù)。“基于區(qū)域的粗糙度測量可以更全面地了解表面狀態(tài)。

根據(jù)情況和客戶的需求，我們分析基于輪廓的粗糙度參數(shù)，如 Ra、Rq、Rz 和表面紋理參數(shù)。特別是對于潤滑接觸，基于區(qū)域的表面粗糙度值對于研究不同涂層的性能非常有用。例如，我們的系統(tǒng)已經(jīng)對金屬基材上厚度為 20 微米的納米結構聚合物涂層進行了評估”，Niko 和 Jarmo 澄清道。使用 InfiniteFocus 3D光學測量基于區(qū)域的表面參數(shù)符合 EN ISO 標準 25178。根據(jù) EN ISO 4287/88 的基于輪廓的測量提供了將光學結果與觸覺測量結果進行比較的可能性。

由于要求之一是大面積測量，實驗室發(fā)現(xiàn)可以提供的測量設備并不多?！耙郧拔覀冎挥幸粋€干涉測量系統(tǒng)，但它無法有效地測量大面積區(qū)域，事實上它需要幾天時間才能做到這一點。借助 Alicona，我們能夠以高速測量最大 200 x 200 mm 的區(qū)域”，Niko 和 Jarmo 解釋道。由于大面積的測量通常還需要較長的測量深度 z 范圍——因為樣品可以具有彎曲的形狀、大的高度差或高度變形的表面——InfiniteFocus 已被證明是正確的工具。

在 -60 C 溫度下通過高速粒子沖擊試驗對鋼試樣進行五次沖擊后的光學 3D 表面測量。

在大測量區(qū)域上輕松量化材料變形

最后，通過使用 InfiniteFocus 系統(tǒng)提供的 MultiMeasurement 方法，Niko 和 Jarmo 發(fā)現(xiàn)了一項已被證明非常節(jié)省時間的功能?！敖柚?MultiMeasurement，我們可以為大約十幾個樣本設置一個自動測量程序，以便一個接一個地進行完整測量，或者以更高的放大倍率測量它們上的多個位置。這節(jié)省了其他任務的工作時間和機器時間，例如，該方法可以充分利用夜間時間”，Niko 解釋道。他和 Jarmo 以聲明結束他們的評論：“多功能性和敏捷性以及用戶友好性都很重要，這就是 Alicona 給我們的?！?/p>

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