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仪器分析

三维表面粗糙度与形貌

3D Surface Roughness & Topography

获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性,其中以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数。透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留。

检测内容
面形貌参数 · 波纹与粗糙分离
适用对象
面形貌参数:以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,结果用于获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性 · 波纹与粗糙分离:采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,保留滤波前后数据,测量位置按以下方式布置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面
方法标准
ISO 25178-600:2019 · ISO 25178-604:2025
报告交付
三维表面粗糙度与形貌技术报告及主要结论 · 原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置
项目受理登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
过程质控记录检测条件并审核原始数据
报告交付交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

三维表面粗糙度与形貌主要检测面形貌参数、波纹与粗糙分离,服务对象包括面形貌参数:以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度等、波纹与粗糙分离:采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,覆盖来样登记、检测实施和报告交付。

01核心检测项目

面形貌参数

以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,采集区域:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面。

02适用产品与样品

面形貌参数:以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,结果用于获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性

波纹与粗糙分离:采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,保留滤波前后数据,测量位置按以下方式布置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面

03委托资料与样品

样品、目标参数和报告用途

样品形式:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材

04报告与交付内容

三维表面粗糙度与形貌检测报告 + 检测数据与图表

三维表面粗糙度与形貌技术报告及主要结论

技术说明

项目技术要点

实施流程

1. 核对加工方向和评定尺度,选取代表性表面区域;2. 完成垂直标定并设置物镜、视场和扫描模式;3. 采集三维高度矩阵,检查饱和、缺失点和环境振动;4. 执行去倾斜、形状去除与规定截止波长滤波,计算面参数;5. 交付原始高度、三维形貌、纹理方向和粗糙度统计

光学响应

镜面、透明、多孔或陡坡区域采用对应扫描模式,缺失点比例和填补方式写入记录,样品资料:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求。

基准建立

台阶、磨损和翘曲使用不同基准面策略,选区与拟合阶数在结果图中显示,测量位置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面。

滤波选择

截止波长随评定长度和纹理尺度设定,跨样比较维持一致的滤波与取样条件,对照数据:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理。

不确定度来源

垂直标定、环境振动、拼接、边缘插值和表面反射共同影响高度结果,质量控制样贯穿批次,结果解释:透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留。

02

适用产品与样品

三维表面粗糙度与形貌适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品与技术问题

  • 面形貌参数:以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,结果用于获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性
  • 波纹与粗糙分离:采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,保留滤波前后数据,测量位置按以下方式布置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面
  • 检测对象:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材
  • 测量位置:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面
  • 数据判读:获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性
03

样品与委托资料

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    样品形式:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材

  2. 02

    制样与装夹:清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式

  3. 03

    随样资料:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求

  4. 04

    对照样品:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理

  5. 05

    位置记录:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面

所需样品量样品量与制样要求

样品形式:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材。样品量包含制样损耗、平行样和留样需求。

检测周期项目周期与交付日期

三维表面粗糙度与形貌列明样品、项目、方法、开始时间与报告交付日期,并同步安排复杂前处理和多模块测试。

报告类型三维表面粗糙度与形貌检测报告 · 检测数据与图表 · 测试条件与质控记录

主要提供三维表面粗糙度与形貌技术报告及主要结论、原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置,其他数据和附件在委托单中列明。

实施方式实验室来样检测

收样、制样、测试、数据复核和报告输出由项目负责人统一衔接。

04

检测项目

01

面形貌参数

以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,采集区域:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面。

02

波纹与粗糙分离

采用规定截止波长分离形状、波纹和粗糙度分量,保留滤波前后数据,对照组合:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理。

03

沟槽与纹理

测量沟槽深度、节距、宽度和表面纹理方向,形成截面与面参数对应,样品资料:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求。

04

平面度与翘曲

对大面积拼接高度场去除刚体倾斜后计算峰谷值、平面度和翘曲方向,数据判读:透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留。

05

台阶与膜厚

跨越刻蚀边缘、掩膜窗口或涂层缺口提取多条截面,统计台阶高度,应用方向:获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性。

05

检测方法与实施流程

现有设备和检测能力三维表面粗糙度与形貌所需的检测、制样、质量控制和数据分析条件齐备,受理面形貌参数、波纹与粗糙分离。
01

检测需求

围绕三维表面粗糙度与形貌列明样品、目标参数、方法标准和报告用途。

02

样品登记

样品形式:机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材

03

完成前处理或制样

根据三维表面粗糙度与形貌和面形貌参数、波纹与粗糙分离的测试条件处理样品。

04

完成仪器测试

使用三维表面粗糙度与形貌按规定参数完成面形貌参数、波纹与粗糙分离和过程质量控制。

05

复核检测数据

重点检查面形貌参数、波纹与粗糙分离对应的图谱、曲线、图像或数据表。

06

交付报告和附件

提供三维表面粗糙度与形貌技术报告及主要结论、原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置及约定附件。

06

标准与方法依据

以下列出三维表面粗糙度与形貌采用的正式标准与执行依据,包含标准编号、适用项目和发布来源。

3 项标准共列出 3 项标准与方法。

共 3 项

ISO 25178-600:2019国际标准Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 600: Metrological characteristics for areal topography measuring methodsISO 25178-600:2019用于三维表面粗糙度与形貌的Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 600: Metrological characteristics for areal topography measuring methods项目实施与数据记录。International Organization for Standardization · 现行/Published · 查看发布机构来源
ISO 25178-604:2025国际标准Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 604: Design and characteristics of non-contact (coherence scanning interferometry) instrumentsISO 25178-604:2025用于三维表面粗糙度与形貌的相干扫描干涉仪器特性和面形貌测量。International Organization for Standardization · 现行/Published · 查看发布机构来源
ISO 25178-700:2022国际标准Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 700: Calibration, adjustment and verification of areal topography measuring instrumentsISO 25178-700:2022用于三维表面粗糙度与形貌的Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 700: Calibration, adjustment and verification of areal topography measuring instruments项目实施与数据记录。International Organization for Standardization · 现行/Published · 查看发布机构来源
07

报告与交付内容

三维表面粗糙度与形貌检测报告检测数据与图表测试条件与质控记录约定附件
三维表面粗糙度与形貌技术报告及主要结论
原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置
原始资料:面形貌参数数据;记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求
位置资料:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面
对照资料:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理
常见报告用途
获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性三维表面粗糙度与形貌数据积累:记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求复测与取样导航:测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面工艺与状态比较:在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理
报告与结果说明

报告列明实际样品、检测方法、测试条件、结果和约定附件。

报告同步提供质量控制、数据复核和判定依据等项目记录。

样品、批次、工况或标准发生变化时,按新条件开展补充检测。

报告支持CMA/CNAS标识、合格判定及英文版本,相关要求可在需求表中注明。
08

常见问题

01三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数核心数据有哪些?

以白光干涉获取三维高度矩阵,并计算Sa、Sq、Sz、偏度、峰度及材料比曲线参数,获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性。

02三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数哪些样品可以测?

机加工面、精密零件、磨抛表面、涂层和微结构片材,清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式。

03三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数送样前怎样处理?

清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式,记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求。

04三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数批次怎样对比?

在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理,物镜、垂直标定、基准面、滤波和取样长度保持一致。

05三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数位置记录怎么留?

测区覆盖代表加工面、纹理转折处和指定异常区域,拟合基准取自连续稳定表面,清洁测区并标记加工纹理方向,选择能够稳定获取高度信号的物镜和扫描模式。

06三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数质量记录包含什么?

透明、镜面和陡坡区域先检查缺失点,滤波前后的高度数据同时保留,物镜、垂直标定、基准面、滤波和取样长度保持一致。

07三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数图表会展示什么?

原始高度矩阵、三维表面图、Sa/Sq等面参数及滤波设置,记录材料、加工方式、表面处理、测区尺寸、方向和粗糙度评定要求。

08三维表面粗糙度与形貌的面形貌参数怎样用于失效分析?

获得三维高度和面粗糙度参数,分析加工纹理、峰谷及表面均匀性,在同一取样长度和滤波条件下比较不同位置、工艺或批次的Sa、Sq与纹理。

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