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Optimisation of Imaging Confocal Microscopy for Topography Measurements of Metal Additive Surfaces

Optische Metrologie
R&D Engineering Manager, Doktor in Optik, MSc in Photonik at Sensofar Metrology | Other articles

Carlos beschäftigt sich bei Sensofar seit 2010 mit der Entwicklung von Konfokal-, Interferometrie- und Fokusvariationstechnologien, seit 2018 hat er die Position des R&D Engineering Manager inne. Seine Interessen sind optomechanisches Systemdesign und Bildverarbeitung.
Fundierte Forschungsarbeit im Bereich der optischen Technik verleiht der Sensofar F&E-Gruppe eine herausragende Position, um in Bezug auf Innovation und höchstes technologisches Niveau immer auf dem neuesten Stand zu bleiben.

Präsident & CTO, promovierter Physiker (Optische Technik) at Sensofar Metrology | Other articles

Inhaber mehrerer Patente auf dem Gebiet der optischen Oberflächenmesstechnik.\n
Mitglied des technischen ISO 25178-Ausschusses.\n
Mitbegründer von Sensofar im Jahr 2001. Als Forscher im Bereich Optik arbeitet Roger seit 1997 im Zentrum für Sensoren, Instrumente und Systementwicklung (CD6). Er ist seit 2005 Mitglied des TG WG16 Komitees für die ISO-Norm 25178, die auch auf die von Sensofar entwickelten Geräte angewendet wird. Derzeit ist er Präsident und CTO bei Sensofar Tech SL.\n

Optimisation of Imaging Confocal Microscopy for Topography Measurements of Metal Additive Surfaces
Lewis Newton, Aditi Thanki, Carlos Bermudez, Roger Artigas, Adam Thompson, Han Haitjema and Richard Leach


Additive manufactured surfaces, especially metal powder bed fusion surfaces, present unique challenges for measurement because of their complex topographies. To address these measurement challenges, optimisation of the measurement process is required. Using a statistical approach, sensitivity analyses were performed on measurement settings found on a commercial programmable array scanning confocal microscope. The instrument measurement process parameters were compared by their effects on three quality indicators: the areal surface texture parameter Sa, measurement noise, and number of non-measured points. An analysis was performed using a full factorial design of experiments for both the top and side surfaces of test surfaces made from Inconel 718 and Ti-6Al-4V using powder bed fusion. The results indicated that measurements of metal additive surfaces are robust to changes in the measurement control parameters for Sa, with variations within 5% of the mean parameter value for the same objective, surface, and measured area. The number of non-measured points and the measurement noise were more varied and were affected by the choice of measurement control parameters, but such changes could be predicted by the statistical models. The contribution offered by this work is an increased understanding of imaging confocal microscopy measurement of metal additive surfaces, along with the establishment of good practice guidance for measurements.

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