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2.5.1 Meßgeräte

Die Geräte zur Beurteilung von technischen Oberflächen lassen sich in Geräte zur Vermessung geometrischer sowie chemischer und mechanischer Eigenschaften unterteilen [VDI/VDE 2601]. Die chemischen Vorgänge in der Grenzschicht beeinflussen die Reibung zwar deutlich, sie sind in der Blechumformung aber erst wenig erforscht [160]. Die Möglichkeiten, die chemischen Eigenschaften der Blechoberfläche zur Verbesserung des tribologischen Verhaltens zu nutzen, sind eingeschränkt, da auch Anforderungen an Gebrauchseigenschaften wie Korrosionsschutz und Haftfestigkeit von Klebern erfüllt werden müssen. Die Geometrie der Oberfläche kann dagegen weitgehend frei gestaltet werden, solange die Anforderungen an den Lackglanz erfüllt sind.
Die qualitative Beurteilung von Topografien, z.B. durch das Tastgefühl oder den Vergleich mikroskopischer Aufnahmen, bietet  die Möglichkeit, Oberflächenmerkmale zu beschreiben, für die keine Kenngrößen vorliegen. Feine Kratzer auf glatten Flächen lassen sich mit bloßem Auge deutlich erkennen, während eine quantitative Bewertung nur mit hohem meßtechnischem Aufwand möglich ist. Auch Bleche, bei denen durch die Umformung nur die obersten Spitzen leicht eingeglättet wurden, unterscheiden sich optisch deutlich von unbelasteten Blechen, aber in den üblichen Rauheitskenngrößen sind kaum Änderungen festzustellen.
Insbesondere bei Oberflächen unbekannten Typs ist es oft hilfreich, durch Betrachtung einer grafischen Darstellung der Oberfläche charakteristische Merkmale zu spezifizieren. Anschließend können gezielt geeignete Meßgeräte, Meßbedingungen und Kenngrößen ausgewählt werden, die in der Lage sind, die beobachteten Merkmale quantitativ zu beschreiben.
Neben den Geräten, die eine Oberfläche linienförmig abtasten, sind  Geräte entwickelt worden, die Profilabweichungen über einer von zwei Koordinaten aufgespannten Ebene messen. Es ist üblich, die linienförmig abtastenden Geräte als 2D-Meßgeräte zu bezeichnen, da 2 Koordinaten (Vorschubrichtung und Profilhöhe) benötigt werden. Eine Fläche abtastende Geräte werden entsprechend als 3D-Meßgeräte bezeichnet.
Mechanische 2D-Tastschnittgeräte stellen das Standard-Meßverfahren für die Rauheit in der Blechumformung dar. Durch Koordinatentische können die zunächst für linienförmige Tastschnitte entwickelten Systeme so erweitert werden, daß die Proben durch parallel liegende Messungen flächig erfaßbar sind.
Um berührungslose und schnellere Messungen zu ermöglichen, wurden mehrere auf verschiedenen optischen Prinzipien beruhende Meßverfahren entwickelt. Laserscanner tasten die Oberfläche berührungsfrei ab [161], benötigen aber ähnlich hohe Meßzeiten wie die taktilen Geräte. Schnellere optische Messungen sind mit Geräten möglich, die z.B. über CCD-Kameras mehrere Punkte der Topografie gleichzeitig vermessen. Speckleverfahren [162, 163] und Streifenprojektion [94] sind Beispiele für diese Prinzipien.
Die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Prinzipien werden in der Literatur ausführlich diskutiert. Wesentliche Unterschiede liegen in: Die genannten Unterschiede führen oft zu nicht vergleichbaren Oberflächenkenngrößen, insbesondere beim Einsatz von mechanischen und optischen Systemen [77, 165]. Zur Vermessung von Blechen wurden deshalb im Stahleisen-Prüfblatt 1940 mechanische 2D-Tastschnittgeräte vorgeschrieben [166, 167]. Zur Zeit laufen Bestrebungen, diese Vorschrift in eine ISO-Norm zu überführen.
Für 3D-Messungen bestehen keine entsprechenden Vorschriften. Da die Meßdauer mechanischer Meßgeräte für 3D-Messungen oft im Bereich von Stunden liegt und zur Qualitätssicherung in der Produktion schnelle Systeme benötigt werden, ist zu erwarten, daß in Zukunft für 3D-Messungen in der Blechumformung überwiegend optische Systeme Verwendung finden. 

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