GPAINNOVA acquiert son premier microscope confocal pour la mesure précise de surfaces

avril 7 , 2021

GPAINNOVA, leader mondial de la technologie d’électropolissage à sec et spécialisé dans la robotique marine, les appareils médicaux et l’électronique de puissance à haute performance, a récemment acquis sa première machine SensoFar. Ce modèle, un profileur optique 3D à cinq axes, permet de prendre automatiquement des mesures de surface 3D à des positions ou perspectives définies, tout en les combinant pour créer une mesure volumétrique 3D complète. L’équipement est idéal pour le micro-usinage, la fabrication additive, l’outillage et les applications médicales, qui sont quelques-uns des principaux domaines d’activité de GPANNOVA. La machine SensoFar permettra d’obtenir des résultats de la plus haute qualité dans ses solutions actuelles de finition de surface.

Les technologies de mesure S neox 3D couvrent un large éventail d’échelles, notamment la forme (Ai Focus Variation), la rugosité subnanométrique (technologie interférométrique) ou les dimensions critiques qui nécessitent une résolution latérale et verticale élevée (technologie confocale).

Convient aux arêtes vives et aux surfaces critiques

Les caractéristiques décrites rendent l’équipement extrêmement polyvalent. Il permet de mesurer l’échantillon à différentes positions de rotation et d’élévation, générant ainsi des mesures individuelles. Le logiciel SensoFIVE fusionne toutes les surfaces, fournissant une surface d’échantillon avec une grande précision en utilisant les informations de l’image empilée de chaque mesure de surface. En fusionnant plusieurs élévations, le système fournit des informations sur la forme des arêtes vives et/ou des surfaces critiques.

En ce qui concerne les technologies traditionnelles, la mesure de surfaces complexes contenant des angles prononcés a toujours été difficile en raison des effets d’ombre qui empêchent d’obtenir une mesure complète en une seule acquisition. En fait, il est nécessaire d’incliner l’échantillon pour le mesurer à partir de deux positions différentes et de combiner les deux résultats de la topographie afin d’obtenir la mesure complète. La platine rotative à cinq axes permet de positionner l’échantillon dans des directions opposées pour rendre la surface visible. Le système acquiert les mesures individuelles et les fusionne automatiquement pour obtenir une mesure volumétrique 3D complète.

 

Mesures faciles sans limitation

Un autre point fort du profileur optique 3D à cinq axes est lié à son facilité d’utilisation. La mesure de plusieurs parties d’un échantillon en un seul clic est possible grâce à des routines d’automatisation. Une interface conviviale aide les professionnels à trouver la bonne position de mesure sans contrainte. Cette fonction permet aux techniciens de se concentrer sur les parties critiques d’un échantillon et de les ajouter à la routine d’automatisation. Enfin, en cliquant sur le bouton ACQUIRE, il est possible d’obtenir toutes les pièces mesurées en un seul geste.

Les technologies confocales et d’interférométrie permettent de mesurer des surfaces présentant n’importe quel type de rugosité, qu’il s’agisse de surfaces extrêmement rugueuses – ce qui est courant dans les applications de fabrication additive – ou de surfaces hautement réfléchissantes, comme une surface diamantée semblable à un miroir. De son côté, la technologie Ai Focus Variation offre une réponse rapide pour mesurer les pentes indépendamment des lentilles de l’objectif.

Chez GPAINNOVA, SensoFar est utilisé spécialement pour quantifier la qualité du polissage et pour informer sur la réduction de la rugosité des échantillons après le polissage avec DLyte.

Avant d’avoir SensoFar, les seuls paramètres mesurés étaient les paramètres de profil (Ra, Rz, Rq, etc.), qui sont basés sur les profils le long de l’axe X. Bien que Ra soit le paramètre le plus utilisé, il ne donne aucune information sur la structure spatiale de la surface. Néanmoins, désormais, et grâce à la métrologie SensoFar, les paramètres de surface tels que Sa – qui est l’extension de Ra à une surface – peuvent être mesurés. Sa prend en compte la surface de l’échantillon pour mesurer sa rugosité et permet une meilleure caractérisation des surfaces que Ra. Le principal avantage de la mesure d’une surface est la possibilité de scanner une zone plus large et de générer une surface de plusieurs millimètres afin d’avoir une meilleure vue d’ensemble de l’échantillon et d’obtenir des valeurs plus fiables. Les paramètres de surface 3D sont calculés conformément à la norme ISO 25178 – considérée comme fournissant avant tout une redéfinition des fondements de la texture de la surface – et comprennent les paramètres suivants : Sa, Sq, Ssk, Sku, Sp, Sv et Sz.

En plus des paramètres de rugosité fournis par SensoFar, il prend des images 2D et 3D de la surface, ce qui nous permet de distinguer au premier coup d’œil la profondeur des vallées et des pics des échantillons. De plus, le logiciel fourni par SensoFar offre un ensemble d’outils capables d’afficher et d’analyser les mesures.

Les figures suivantes montrent les images 2D et 3D d’une vis ; juste en dessous, le profil de l’échantillon où des annotations peuvent être faites pour mettre en évidence et mesurer des caractéristiques spécifiques (angles, rayon, distance…). La polyvalence des mouvements du SensoFar permet d’échantillonner des forages, des filetages et même des cavités qui, auparavant, ne permettaient pas d’obtenir des informations sur la rugosité en raison de l’inaccessibilité des échantillons.

Vous trouverez ci-dessous un petit exemple de ce que DLyte est capable de faire. Un échantillon de CoCr avant et après le polissage DLyte est présenté ci-dessous avec les images prises par interférométrie. Cette technologie permet de mesurer les finitions en miroir comme ce composant fémoral.

Comme on peut le voir, les images en noir et blanc et les images en couleur prises par interférométrie montrent une diminution de la rugosité de la surface de l’échantillon après le processus de DLyte. En outre, il existe le paramètre Sa qui quantifie la rugosité de la réduction en obtenant un Sa <0,05 µm.

 

À propos de GPAINNOVA

GPAINNOVA est une entreprise technologique née en 2013 à Barcelone, avec des filiales dans cette ville, à Miami (Floride, USA), à Hong Kong et à Shenzhen (Chine continentale) et spécialisée dans machines de finition des métaux de surface, avec DLyte et MURUA; dispositifs médicaux avec Respira Device.com Advanced, USV (véhicules de surface sans pilote) avec GPASEABOTS et électronique de puissance à haute performance, avec POWER INNOTECH. GPAINNOVA dispose d’une équipe de plus de 150 professionnels et de plus de 35 ingénieurs, et a réalisé un chiffre d’affaires de 15,8 millions d’euros en 2020. La société a été sélectionnée par le Financial Times parmi les 1 000 entreprises européennes à la croissance la plus rapide en 2020 et 2021.

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