ISO 25178: Especificaciones geométricas de productos (GPS) – Textura de superficie: areal es una colección de normas internacionales de la Organización Internacional de Normalización relacionadas con el análisis de la textura de la superficie areal en 3D .
Documentos que constituyen la norma:
Es posible que se propongan otros documentos en el futuro, pero la estructura ya está prácticamente definida. La parte 600 sustituirá a la parte común que se encuentra en todas las demás partes. Cuando se revise, las partes 60x se reducirán para que contengan únicamente descripciones específicas de la tecnología del instrumento.
Se trata del primer estándar internacional que tiene en cuenta la especificación y medición de la textura de superficies 3D. En particular, el estándar define los parámetros de textura de superficies 3D y los operadores de especificación asociados. También describe las tecnologías de medición aplicables, los métodos de calibración , junto con los estándares de calibración física y el software de calibración necesarios.
Una novedad importante que se ha incorporado a la norma es la cobertura de los métodos de medición sin contacto, ya de uso habitual en la industria, pero que hasta ahora carecían de una norma que respaldara las auditorías de calidad en el marco de la ISO 9000. Por primera vez, la norma incorpora al dominio oficial los métodos de metrología de superficies en 3D, tras los métodos perfilométricos en 2D , que han sido objeto de normas durante más de 30 años. Lo mismo se aplica a las tecnologías de medición que no se limitan a la medición por contacto (con un palpador con punta de diamante ), sino que también pueden ser ópticas, como los medidores confocales cromáticos y los microscopios interferométricos .
El TC213 considera que la norma ISO 25178 proporciona, en primer lugar y sobre todo, una redefinición de los fundamentos de la textura de superficies, basándose en el principio de que la naturaleza es intrínsecamente tridimensional. Se prevé que los trabajos futuros extenderán estos nuevos conceptos al ámbito del análisis de texturas de superficies perfilométricas en 2D, lo que requerirá una revisión total de todas las normas actuales de texturas de superficies (ISO 4287, ISO 4288, ISO 1302, ISO 11562, ISO 12085, ISO 13565, etc.)
Se impone un nuevo vocabulario:
Los nuevos filtros disponibles se describen en la serie de especificaciones técnicas incluidas en la norma ISO 16610. Entre estos filtros se encuentran: el filtro gaussiano, el filtro spline, filtros robustos, filtros morfológicos, filtros wavelet, filtros en cascada, etc.
Los parámetros de textura superficial de área 3D se escriben con la letra mayúscula S (o V) seguida de un sufijo de una o dos letras minúsculas. Se calculan sobre toda la superficie y no más que mediante el promedio de estimaciones calculadas sobre una serie de longitudes de base, como es el caso de los parámetros 2D. A diferencia de las convenciones de nomenclatura 2D, el nombre de un parámetro 3D no refleja el contexto de filtrado. Por ejemplo, Sa siempre aparece independientemente de la superficie, mientras que en 2D hay Pa , Ra o Wa dependiendo de si el perfil es primario, de rugosidad o de ondulación.
Estos parámetros involucran únicamente la distribución estadística de los valores de altura a lo largo del eje z.
Estos parámetros involucran la periodicidad espacial de los datos, específicamente su dirección.
Estos parámetros se relacionan con la forma espacial de los datos.
Estos parámetros se calculan a partir de la curva de relación de materiales ( curva de Abbott-Firestone ).
Estos parámetros característicos se derivan de una segmentación de la superficie en motivos (valles y colinas). La segmentación se lleva a cabo utilizando un método de cuenca hidrográfica .
En 2008, un consorcio de varias empresas comenzó a trabajar en una implementación libre de parámetros de textura de superficies 3D. El consorcio, llamado OpenGPS [1], concentró posteriormente sus esfuerzos en un formato de archivo XML (X3P) que se publicó bajo la norma ISO 25178-72. Varios paquetes comerciales proporcionan parte o la totalidad de los parámetros definidos en la norma ISO 25178, como MountainsMap de Digital Surf, SPIP de Image Metrology [2], TrueMap 6 de TrueGage [3], así como el software de código abierto Gwyddion.
La parte 6 de la norma divide las tecnologías utilizables para la medición de la textura de la superficie 3D en tres familias:
y define cada una de estas tecnologías.
A continuación, la norma explora en detalle varias de estas tecnologías y dedica dos documentos a cada una de ellas:
Las partes 601 y 701 describen el perfilómetro de contacto, que utiliza una punta de diamante para medir la superficie con la ayuda de un dispositivo de escaneo lateral.
La parte 602 describe este tipo de perfilómetro sin contacto, que incorpora un sensor confocal cromático de luz blanca de un solo punto. El principio de funcionamiento se basa en la dispersión cromática de la fuente de luz blanca a lo largo del eje óptico, a través de un dispositivo confocal, y la detección de la longitud de onda que se enfoca sobre la superficie mediante un espectrómetro .
La Parte 604 describe una clase de métodos de medición de superficies ópticas en los que la localización de franjas de interferencia durante un escaneo de la longitud del recorrido óptico proporciona un medio para determinar características de la superficie, como la topografía, la estructura de la película transparente y las propiedades ópticas. La técnica abarca instrumentos que utilizan fuentes visibles de banda ancha espectral (luz blanca) para lograr la localización de franjas de interferencia. La CSI utiliza la localización de franjas sola o en combinación con la fase de franjas de interferencia.
La Parte 606 describe este tipo de método basado en superficies sin contacto. El principio de funcionamiento se basa en una óptica de microscopio con una profundidad de campo limitada y una cámara CCD. Al escanear en dirección vertical se recopilan varias imágenes con diferentes enfoques. Estos datos se utilizan luego para calcular un conjunto de datos de superficie para la medición de la rugosidad.