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接触式による表面測定でワーク表面がキズつくのではと心配されていませんか?
■接触式測定機は測定中に表面を傷つけるのではないかと不安に思わているようです。
ドイツの精密測定機器の総合メーカーMahrは、様々なプローブチップを使用してIR材料の測定テストを実施しました。
【3種のIR (赤外線)材料】
・カルコゲナイド IG6 (ヌープ硬さ HK:約110)
・硫化亜鉛 ZnS (ヌープ硬さ HK:約160)
・フッ化バリウム BaF2 (ヌープ硬さ HK:約80)
【3種のMahr製プローブチップ】
・ルビー R 500 μm
・ダイヤモンド R 2 μm
・ダイヤモンド R 10 μm
このカタログについて
ドキュメント名 | 繊細なワーク・柔かいワークのための接触式測定ガイド |
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ドキュメント種別 | ホワイトペーパー |
ファイルサイズ | 3.9Mb |
取り扱い企業 | マール・ジャパン株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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Mahr | White Paper
繊細なワーク
柔かいワークのための
接触式表面測定ガイド
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Mahr | Case Study
繊細なワークのための
接触式表面測定
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Mahr | Tactile Metrology
柔らかく繊細な表面をうまく測定するには
どうすればよいでしょうか?
柔らかい表面や繊細な表面の測定において、接触式測定機が避けられる場面があります。接触
式測定機は測定中に表面を傷つけるのではないかと不安に思わているようです。代わりに光学式 ZnS IG6 BaF2
センサーが使用されます。しかし本当に接触式の測定機は不向きなのでしょうか︖Mahrは様 な々
プローブチップを使用し、IR材料の測定テストを実施しました。その驚くべき結果をご覧ください。 図 1︓MarSurf LD 260 Aspheric と 2μmプローチップ、IR材料
接触式センサーと光学式センサーはどちらも表面の 3種の素材、3種のプローブチップ 3D評価結果
性状を分析するのに適しています。しかし表面が繊
細であればあるほど、接触式測定によって表面が MarSurf LD 260 Aspheric 2D/3D 接触式 テストでは、素材とプローブチップの組み合わせおよび
損傷するのではないかというユーザーの不安が大き 測定機は、球面および非球面から回折光学素子 測定力をさまざまに変更し、Mahrの白色光干渉計
くなります。このため多くの測定担当者や品質管理 (DOE) まで、光学部品の製造において多くの MarSurf WI 50 M を使用して材料の応力を
多くの測定担当者や 者は、測定が非接触で行われワークピースやその Mahrユーザーに汎用的に使用頂いております。 評価しました。
品質管理者は測定 表面がキズつくリスクが排除される光学式センサー このため当テストではこの測定機を使用しました。 ここでは硬度が最も低いフッ化バリウムBaF2の結果
が非接触で行われ、
ワークピースやその表 に注目しています。しかし光学式測定機が本当に 研削および研磨とダイヤモンド旋削の両方の各製 の評価を見てみましょう。
面のキズのリスクが少 必要なケースはどれだけあるでしょうか?接触式測 造工程において、この測定機で補正データを直接
ない光学式センサー
に注目しています。 定機は本当に表面にダメージを与えるのでしょうか? 作成できます。
特に柔らかい素材についてはどうでしょう?Mahrは ここでは下記の素材とプローブチップを組み合わせ、
精密/特殊光学分野の繊細な素材の表面に対し、 詳細なテストを行いました。
あえて接触式測定機を使用したテストを行いました。 3種のIR(赤外線)材料 3種の一般的なMahr製プローブチップ
• カルコゲナイド IG6 (ヌープ硬さ HK:約 110) • ルビー R 500 µm (標準)
• 硫化亜鉛 ZnS (ヌープ硬さ HK:約 160) • ダイヤモンド R 2 µm (標準)
• フッ化バリウム BaF2 (ヌープ硬さ HK:約 80) • ダイヤモンド R 10 µm (オプション)
Mahr | Case Study
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ZnS IG6 BaF2
図 2︓MarSurf WI 50 M の強度画像 - 左は倍率10倍、右は倍率20倍 図 3︓左)MarSurf WI 50 M による測定 右)トポグラフィー結果
1B白色光干渉計の強度表示に MarSurf LD 260 Aspheric 2D/3Dは、測定力を
R 2μmプローブの測定痕がはっきりと表示されています。 再校正不要で電子的に簡単に変更できます。最低の測定
力は 0.5mN ですが、このテストでは最高 5mN まで変更 結論
1B R 10µmプローブの測定値は明らかに低くなっており、
測定力が減少すると消えます。 しました。
光学式センサーにはさまざまな利点が
1B0.5mN または 1mN での測定 および ルビー R 500µmプローブを
使用した全ての測定で測定痕は見られません。 明確に推奨します ありますが、キズつきやすい表面を損傷
することなく測定したい場合に必ずしも
結果が示すように、測定中にキズが発生する確率は測定力そのものには依 では、ルビー R 500µmの標準スタイラスアームをそのまま使 絶対に必要というわけではありません。
存せず、測定力と各プローブチップ形状との相互作用に依存します。この組 用すればよいでしょうか? 一般的には可能ですが、状況に MarSurf LD 260 Aspheric
み合わせから、材料にかかる応力を本質的に決定するヘルツ応力(面積あ よっては難しい場合があります。第一に、R 500µmのプロー 2D/3Dでは、低い測定力と適切なプ
たりの力)を推測することができます。一定の測定力と素材(測定対象物)の ブチップは測定距離やワークサイズが小さい場合には適しま ローブチップにより、柔らかい素材も損
組み合わせでは、プローブチップの半径が小さくなるにつれて圧力が増加します。 せん。たとえばDOEを測定する場合、大きな形状のプローブ 傷することなく確実に分析できます。
チップでのアクセシビリティの問題と機械的なフィルタリング効果
により、意味のある結果が得られません。 第二に、ルビーと素
材(測定対象物)の組み合わせはダイヤモンドほど汎用的で
はありません。スティックスリップ現象や摩耗の増加が悪影響
を及ぼします。よって、Mahrは以下を明確に推奨します:
柔らかい素材には R 10 µmのダイヤモンドチップ︕
Mahr | Case Study
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Mahr | Information
MarSurf LD 260
Aspheric 2D and 3D
球面および非球面レンズ、シリンドリカルレンズ、
マウント、ハウジング部品、その他の機械部品な
どの光学部品の輪郭と粗さ評価用の高精度な Mahr | Information
2D/3D表面測定ステーションです。この測定機
は製造の初期段階でトポグラフィーをチェックする
のに好適です。逸脱が早い段階で検出されるの
で、再加工はもう必要ありません。 About Mahr
MarSurf LD 260 Asphericは最大260mm
の広い測定範囲、最高の測定速度とダイナミクス 最高の精度、最新のテクノロジー、そして国際 Do you have any questions?
(大型レンズ︓最大10mm/秒、マイクロレンズ︓ 的な存在感 – これが、Mahrの社名が160年
最大0.02mm/秒)を備えています。プローブチッ 間にわたって象徴してきたものです。 現在 ご質問・ご相談に、専任担当者がご対応いたします。
プの位置を自由に設定できます。 Mahrグループは、測定テクノロジー・ミキシング エンジニアのアドバイスのもと、サンプル測定をご利用頂けます。
0.8nmの垂直解像度と100nm未満の形状 及びメータリングテクノロジー・ロータリーストロー
偏差により、さまざまな非球面の正確な再現を クベアリングの3つの事業部門を擁し、要求の
可能にしました。プローブアームは再校正不要で 厳しい幅広い業界において世界中で活動して ご質問・ご相談は
取り換え可能です。また、急峻なエッジを持つ光 います。 ノギスや高精度ギヤメータリングポンプ
学部品を測定することも可能です。 から完全自動測定ステーションまで、すべての MAIL:info@mahr.jp
製品に世界中の1,800人を超える従業員の TEL:045-540-3591
情熱とノウハウが組み込まれています。 〒222-0032
神奈川県横浜市港北区
大豆戸町712-4-1
マール・ジャパン株式会社
Mahr | Case Study
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© Mahr GmbH
当社は、特に技術的な改善やさらなる開発を考慮し、
当社の製品を変更する権利を留保します。
したがって、すべての図、数値等は変更される可能性があります。
3766162 | 04.2023