Nová robustní technologie pro přesné testování povrchů
Mobilní 3D mikroskop GelSight Mobile druhé generace, který byl vyvinutý na Harvardově univerzitě, je založen na revolučním principu elastomerových dotykových senzorů. Umožňuje rychlé a přesné 3D zobrazení nejen v laboratoři, ale i v terénu.
Přístroj umožňuje okamžité in-situ testování povrchu vzorků bez ohledu na jejich reflektivitu, porozitu nebo transparentnost a nezávislé na okolních světelných podmínkách. Díky kompaktní velikosti je vhodný i pro nedestruktivní 3D zobrazování a testování přímo ve výrobním procesu.
Mezi hlavní aplikační oblasti patří automobilový a letecký průmysl (okamžitá 3D analýza přímo ve výrobním procesu), zvládá například i kontrolu kvality a analýzu defektů na transparentních materiálech (kokpity letadel, okna aut atd.), analýzu koroze nebo identifikaci a analýzu defektů při studeném válcování oceli nebo extruzi hliníku. Je zde ale široké spektrum dalších aplikací, jednoduše se dá použít všude tam, kde je třeba analyzovat lokální topografii povrchu.
Při snímání povrchu se dotykový elastomerový senzor přitlačí k povrchu vzorku a podobně jako lidská kůže se přizpůsobí jeho tvaru a přesně zachytí jeho topografii. Zadní strana senzoru s otiskem povrchu se postupně osvítí z různých úhlů vestavěným polem LED diod a obraz je zároveň snímán vestavěnou kamerou s vysokým rozlišením.
Naměřená data jsou odeslána do ovládacího tabletu, který provede jejich rekonstrukci a vytvoří 3D model měřeného povrchu. Celý proces je velmi rychlý a 3D topografie povrchu je k dispozici za několik sekund. Při měření velmi špatně dostupných povrchů je stále možné použít vhodný materiál pro vytvoření otisku a ten následně ihned na místě oskenovat.
Vzniklý 3D obraz je analyzován v softwaru přístroje na ovládacím tabletu/notebooku. Software umožňuje měření XY rozměrů na povrchu, hloubek/výšek vůči referenčnímu bodu, zobrazení výškového profilu, průměr a cirkularitu děr, analýzu škrábanců, detekci jamek nebo částic na povrchu, drsnost stanovenou z profilu nebo z oblasti na povrchu a stanovení vrcholového průměru. K dispozici je také pokročilá analýza s použitím umělé inteligence nebo sešívání skenů pomocí funkce stitch. GelSight ukládá 3D data ve formátu TMD, STL nebo X3P. Dále nabízí možnost rychlého vytváření protokolů z měření ve formátu PDF.
Mikroskop GelSight Mobile má laterální rozlišení 3 µm, rozlišení v ose Z 1 µm a měří plochu o rozměrech 17,0 x 14,2 mm. Doba snímání povrchu vzorku je pouhých 100 ms, výsledná 3D topografie povrchu vzorku vzniklá rekonstrukcí naměřených dat je k dispozici za několik sekund.
Ing. Filip Jakeš
Foto: RMI
62
