涂层和漆面的表面特性在许多产品中起着重要作用，因为它们对视觉外观、防腐性能以及抗物理损伤能力具有显著影响。关于表面平整度或因机械应力导致的表面变形的信息，是进行优化的基础。
这些信息可用于更好地控制摩擦、最大限度地减少磨损、增强抗外部影响能力、提高导电性、确定未来涂装工艺的质量参数，或考察螺纹连接中某些涂层工艺的极限。在此，光学测量方法作为非接触式和无损分析与测试手段，几乎适用于所有材料——尤其是对于敏感表面。
德国奥芬堡应用科学大学机械与工艺工程学院的阿尔弗雷德·伊泽勒（Alfred Isele）教授及其团队正在研究有机防腐系统及其他涂层对螺纹连接的影响。 开展这项研究的动因在于被测部件及其连接处的耐久性。这些部件安装在机器、汽车、重型机械或风力涡轮机等设备中，通常需要在恶劣的环境条件下持续运行二十年或更长时间，并在此期间保持可靠的运行状态。因此，部件间的螺纹连接必须长期保持紧固，同时又不能在接触面损坏表面涂层或漆面，以确保获得必要的防腐保护。
防腐涂层对螺纹连接（
）的影响
“未涂装部件之间的连接与涂装部件之间的连接表现不同”
金属表面之间直接接触，没有中间层；而在涂漆部件中，螺钉连接会压缩中间层。这会导致微米级的小变形，尽管变形量很小，却对连接产生至关重要的影响。这会降低连接质量——即螺钉的保持力——并影响其多年的使用寿命和防腐性能。
德国奥芬堡应用科学大学正在研究这些连接点处的表面行为，以及在特定条件下预紧力和变形的变化（图1），以确定温度或载荷水平等极限值。
非接触式表面测量是关键
常用的轮廓测量法是一种采用金刚石探针元件的接触式表面测量方法。“遗憾的是，对于我们的测试而言，这种方法存在两个缺点，”伊泽勒教授遗憾地表示。“逐点接触式测量速度相当慢，而且每次测量只能获得一张横截面图像。然而，由于防腐涂层的厚度会因应用场景不同而产生波动，仅凭一张横截面图像不足以进行定量评估。 因此，我们需要一种能够对表面进行全面测量的方法。此外，接触式轮廓测量法还存在一个缺点，即探针和样品表面的几何形状总会受到一定程度的磨损。”
另一方面，诸如白光干涉法等光学方法可在无接触且无磨损的情况下进行大面积表面检测，从而实现短测量时间和高重复性。
TopMap Polytec 的测量系统还具有极高的垂直分辨率，且不受视场影响。此外， 提供的采用同轴光学系统的解决方案，能够通过单次成像（无需拼接测量区域）捕获大面积图像，从而获取更多细节（图2）。Polytec TopMap
得益于白光干涉测量技术，一切尽收眼底
TopMap 系列白光干涉仪在非接触式平整度、台阶高度和平行度测量中，具备较大的垂直行程范围和纳米级分辨率。其同轴光学系统甚至能够测量陡峭台阶，例如钻孔中的台阶。 “其操作简便性和用户友好的数据分析选项也给我们留下了深刻印象，”伊泽勒教授补充道。开放的软件架构还允许用户编程执行常规任务或自定义用户界面。
然而，该测量系统不仅适用于实验室环境，还可应用于生产现场。该测量技术集成于防尘且具有减震功能的测试站中，可直接在机加工车间运行，例如在汽车行业的钣金生产链中：车辆的高品质外观在很大程度上取决于涂装质量。TopMap 可提供用于在整个涂装过程中及最终检验前检查外观的参数。 在此，大面积测定的表面粗糙度可作为衡量涂装质量及后续外观的质量参数。
