Topographie de surface

Informations générales

Les procédés d’ennoblissement des surfaces ne cessent de se développer pour apporter de la valeur aux supports de communication…

La mise en relief des informations par impression 3D, vernis 3D, gaufrage, dorure, hologrammes, etc, est un vecteur de différenciation dans le domaine de l’emballage tandis que les techniques de texturation et d’embossage sur les produits papier ou tissue permettent de créer des surfaces originales susci-tant l’attrait des consommateurs.

Les mesures traditionnelles normalisées de lissé ou de rugosité par écoulement d’air donnent une infor-mation globale sur l’état de surface mais sont largement insuffisantes pour caractériser ces surfaces en relief. Il est souvent nécessaire d’aller au-delà pour comprendre la relation entre la rugosité d’un matériau et la fonctionnalité ou le rendu visuel recherché.

Ces caractérisations sont aujourd’hui possibles sur les appareils TOPO3D et 3DMAP, développés au CTP, complémentaires en termes d’échelle de mesure.

Données Techniques et Réalisations

3DMAP

Objectif : Caractérisation de l’état de surface à l’échelle de la dizaine de µm

• Mesure de déformations de type ondulations
• Analyse dimensionnelle de surfaces texturées : fréquence et amplitude de crêpage, marquage périodique
• Analyse dimensionnelle des déformations obte-nues par gaufrage, embossage, impression de vernis 3D, marquage Braille

Principe de mesure : Déformation d’une ligne laser

La ligne laser 1D incidente est déformée par les irré-gularités de la surface et l’image de la ligne défor-mée est enregistrée par la caméra 2D. La ligne laser progresse le long de l’échantillon pour caractériser l’ensemble.

Données techniques :

• Résolution verticale : 4 µm
• Résolution horizontale : 20 µm
• Dynamique verticale : 5 mm
• Taille X,Y de l’image : 40 mm x 200 mm
• Temps d’acquisition : 1 à 2 min selon la zone

Topo3D

Objectif : Caractérisation de l’état de surface à l’échelle du dixième de µm

• Mesure de la rugosité fine et des paramètres de rugosité, sur une surface ou un profil
• Analyse dimensionnelle des micro-déformation de la surface : rayures, épaisseur de couches d’encre ou de vernis, filigranes, etc.

Principe de mesure : Interférométrie en lumière blanche

Le faisceau incident est séparé en deux parties ; l’une est réfléchie par un miroir fixe, l’autre est réfléchie par l’échantillon. Les deux signaux sont recombinés et l’intensité est suffisante pour être détectée seu-lement s’il y a interférence entre les deux signaux. En déplaçant l’échantillon verticalement avec un pas de 0.1 µm, on réalise des coupes à chacune des alti-tudes et on obtient une image 3D.

Données techniques :

• Résolution verticale : 0.1 µm
• Résolution horizontale : 1 µm
• Dynamique verticale : 1 mm
• Taille X,Y de l’image : 1.37 mm x 1.04 mm, avec possibilité de recollement d’images
• Temps d’acquisition : 2 à 20 min selon la rugosité

Appareil 3DMAP		Appareil Topo3D