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Normen und Richtlinien für die Oberflächenmesstechnik

VDI- und DKD-Richtlinien und Normen

 

Um ein einheitliches und vergleichbares Vorgehen in der Oberflächenmesstechnik zu gewährleisten, gibt es zahlreiche Richtlinien und Normen auf diesem Gebiet.
Expertinnen und Experten des Fachbereichs wirken z. T. in führenden Positionen in etlichen Gremien an diesen Dokumenten mit, die gemäß dem messtechnischen Fortschritt und den wachsenden Anwendungsgebieten der Messtechniken weiterentwickelt werden.
Normen und Richtlinien für die Profilrauheit existieren bereits seit Jahrzehnten und sind in der industriellen Praxis seit langem etabliert. Die Normen für diesen Bereich wurden überarbeitet, dem technischen Fortschritt und Bedarf der Anwendenden angepasst und in der erstmals 2022 erschienenen 3-teiligen Normenreihe ISO 21920 zusammengefasst.


Begleitet von entsprechender Grundlagenforschung werden zudem seit einigen Jahren erstmals umfassende Richtlinien- und Normenwerke für die flächenhafte Rauheitsmessung (z. B. mit optischen Verfahren) erarbeitet. International ist dies v. a. die vielteilige Normenreihe ISO 25178, ergänzt durch die Blätter der VDI/VDE-Richtlinien VDI/VDE 2655 für optische Oberflächenmessgeräte und VDI/VDE 2656 für Rasterkraftmikroskope sowie die Kalibriernorm für Rastersondenmikroskope ISO 11952.
Für die oberflächenanalytischen Verfahren wurden in den letzten 20 Jahren etliche Normen entworfen, die seit etwa 10 Jahren um normative Dokumente aus dem Bereich der Rastersondenmikroskopie ergänzt werden.

Fast alle VDI-Richtlinien und DIN-, CEN- bzw. ISO-Normen sind kostenpflichtig und können in Deutschland über den Beuth-Verlag bezogen werden:
Opens external link in new windowwww.beuth.de

Nicht alle ISO-Normen werden in die deutsche Sprache bzw. in das nationale deutsche Normenwerk übernommen. ISO-Normen lassen sich auf der Webseite der ISO recherchieren und können in der Regel auch direkt von der ISO bezogen werden:
Opens external link in new windowwww.iso.org


Die nachfolgend aufgeführten Opens internal link in current windowDKD-Richtlinien und die Opens internal link in current windowTerminologie-Norm ISO 18115 mit ihren beiden Teilen Opens internal link in current window ISO 18115-1 für die oberflächenanalytischen Techniken und Opens internal link in current windowISO 18115-2 für die rastersondenmikroskopischen Techniken sind unter den unten genannten Bedingungen frei einzusehen.

Normenreihe ISO 21920 zur profilhaften Messung


  • DIN EN ISO 21920-1:2022-12 Geometrische Produktspezifikation (GPS) - Oberflächenbeschaffenheit: Profile - Teil 1: Angabe der Oberflächenbeschaffenheit (ISO 21920-1:2021); Deutsche Fassung EN ISO 21920-1:2022
    Diese Norm ersetzt die bisherige ISO 1302 und ist v. a. für Zeichnungseinträge relevant.

  • DIN EN ISO 21920-2:2022-12 Geometrische Produktspezifikation (GPS) - Oberflächenbeschaffenheit: Profile - Teil 2: Begriffe und Kenngrößen für die Oberflächenbeschaffenheit (ISO 21920-2:2021, korrigierte Fassung 2022-06); Deutsche Fassung EN ISO 21920-2:2022
    Diese Norm mit Definitionen und Berechnungsvorschriften für Rauheitskennwerte ersetzt die bisherigen Normen ISO 4287 und ISO 13565-2 und -3. Sie ist die neue Grundlage für die Bestimmung der Rauheitskennwerte auch auf Raunormalen.

  • DIN EN ISO 21920-3:2022-12 Geometrische Produktspezifikation (GPS) - Oberflächenbeschaffenheit: Profile - Teil 3: Spezifikationsoperatoren (ISO 21920-3:2021); Deutsche Fassung EN ISO 21920-3:2022
    Diese Norm ersetzt die bisherige ISO 4288.

Die Normenreihe wird vom ISO/TC 213/WG 16 betreut.
Weitere Erläuterungen zur neuen Normenreihe ISO 21920 insbesondere im Hinblick auf die Kalibrierung von Raunormalen in der PTB, zur Rückführung der für Rauheit akkreditierten DAkkS-Labore sowie zu Unterschieden alt-neu siehe Initiates file downloadhier (pdf).

Normenreihe ISO 25178 zur flächenhaften Messung


Diese umfangreiche Normenreihe, ausgearbeitet vom ISO/TC 213/WG 16, besteht aus vielen Teilen, die z. T. noch entwickelt oder bereits wieder überarbeitet werden. Neben allgemeinen Teilen, die messmethodenübergreifend angelegt sind, widmen sich weitere Teile jeweils einzelnen Messverfahren.
Nähere Informationen zum aktuellen Stand finden sich z. B. auf Opens external link in new windowwww.iso.org unter dem Suchbegriff ISO 25178.

DKD-Richtlinien

 

Richtlinen des Deutschen Kalibrierdienstes für die Rauheitsmessung.

 

Opens internal link in current windowAllgemeine DKD-Richtlinien

 

deutschsprachig:   

DKD-R 4-2 Kalibrierung von Geräten und Normalen für die Rauheitsmesstechnik

Initiates file downloadDKD-R 4-2 Blatt 1 "Kalibrieren von Normalen für die Rauheitsmesstechnik"

Initiates file downloadDKD-R 4-2 Blatt 2 "Kalibrierung des vertikalen Messsystems von Tastschnittgeräten"

Initiates file downloadDKD-R 4-2 Blatt 3 "Kalibrierung von Normalen mit periodischen Profilen in horizontaler Richtung mit Tastschnittgeräten"

Blatt 4 Kalibrierung des horizontalen Messsystems von Tastschnittgeräten

englischsprachig: 
Version DKD-R 4-2 2009 en
Calibration of instruments and standards for roughness measurement technology

Initiates file downloadDKD-R 4-2 sheet 1, "Calibration of standards for roughness measuring technique"

Initiates file downloadAnnex A "Uncertainty of measurement in the calibration of roughness standards"

Initiates file downloadAnnex B "Uncertainty of measurement of the total height of profile of a depth-setting standard"

Initiates file downloadAnnex C "Measurement uncertainty of the total height of profile of a depth-setting standard with the standard deviation of the groove depth as topography term"

Initiates file downloadAnnex D "Uncertainty of measurement of the total height of profile of a depth-setting standard with the range of the groove depth as topography term"

Initiates file downloadDKD-R 4-2 sheet 2, "Calibrartion of the vertical measuring system of stylus instruments"

Initiates file downloadDKD-R-4-2 sheet 3, "Calibration of standards with periodic profiles in horizontal direction by means of stylus instruments"

Page 4 Calibration of the horizontal measuring system of stylus instruments

VDI/VDE 2655 Optische Messtechnik an Mikrotopographien

 

Blatt 1.1 - Kalibrieren von Interferenzmikroskopen und Tiefenseinstellnormalen für die Rauheitsmesstechnik

VDI: Opens external link in new windowhttps://www.vdi.de/richtlinien/details/vdivde-2655-blatt-11-optische-messtechnik-an-mikrotopographien-kalibrieren-von-interferenzmikroskopen-und-tiefeneinstellnormalen-fuer-die-rauheitsmessung

BEUTH: Opens external link in new windowhttp://www.beuth.de/de/technische-regel/vdi-vde-2655-blatt-1-1/105907758?websource=vdin


Blatt 1.2 - Kalibrieren von konfokalen Mikroskopen und Tiefeneinstellnormalen für die Rauheitsmesstechnik

VDI: Opens external link in new windowhttps://www.vdi.de/richtlinien/details/vdivde-2655-blatt-12-optische-messtechnik-an-mikrotopografien-kalibrieren-von-konfokalen-mikroskopen-und-tiefeneinstellnormalen-fuer-die-rauheitsmessung

Beuth: Opens external link in new windowhttp://www.beuth.de/de/technische-regel/vdi-vde-2655-blatt-1-2/129221372?websource=vdin

 

Blatt 1.3 - Kalibrieren von flächenhaft messenden Interferometern und Interferenzmikroskopen für die Formmessung

VDI: Opens external link in new windowhttps://www.vdi.de/richtlinien/details/vdivde-2655-blatt-13-optische-messtechnik-an-mikrotopografien-kalibrieren-von-flaechenhaft-messenden-interferometern-und-interferenzmikroskopen-fuer-die-formmessung

Beuth: Opens external link in new windowhttps://www.beuth.de/de/technische-regel/vdi-vde-2655-blatt-1-3/315300348

 

Blatt 1.4 - Kalibrieren von konfokalen Mikroskopen für die Formmessung

VDI: Opens external link in new windowhttps://www.vdi.de/richtlinien/details/vdivde-2655-blatt-14-optische-messtechnik-an-mikrotopografien-kalibrieren-von-konfokalen-mikroskopen-fuer-die-formmessung

 

Blatt 2.1 - Verfahren der Rauheitsmessung

VDI: Opens external link in new windowhttps://www.vdi.de/richtlinien/details/vdivde-2655-blatt-21-optische-messtechnik-an-mikrotopografien-verfahren-der-rauheitsmessung

 

 

Beschreibung der wesentlichen Filtermethoden der Normenreihe ISO 16610

In der Rauheitsmesstechnik werden international genormte Verfahren zur Trennung von Form, Welligkeit und Rauheit eingesetzt. Eine detaillierte Beschreibung in englischer Sprache bietet :

Selected Filtration Methods of the Standard ISO 16610 

Terminologie für die Oberflächenanalytik und Rastersondenmikroskopie

 

Etwa 900 Begriffe für die Oberflächenanalytik (engl. surface chemical analysis) und Rastersondenmikroskopie (engl. scanning probe microscopy) sind vom ISO-Ausschuss ISO/TC 201 "Surface Chemical Analysis" in der aktuellen Ausgabe der Normenreihe ISO 18115 aus dem Jahr 2013 definiert worden.

Die beiden Teile der Norm ISO 18115 können auf der ISO-Webseite in englischer Sprache eingesehen werden. Es empfiehlt sich, Begriffe und Akronyme zunächst im Index-Dokument zu suchen und dann unter der angegebenen Nummer in der Norm nachzuschlagen.
Zu beachten sind die speziellen Nutzungshinweise (Copyright der ISO) unten*.
 
Alphabetische Verzeichnisse der Begriffe
Index zu Index ISO 18115-1 :2013(E) für die oberflächenanalytischen Techniken
Index zu Index ISO 18115-2 :2013(E) für die rastersondenmikroskopischen Techniken

Vollständige Normen
ISO 18115-1 :2013(E) Surface chemical analysis - Vocabulary - Part 1: General terms and terms used in spectroscopy*
ISO 18115-2 :2013(E) Surface chemical analysis — Vocabulary — Part 2: Terms used in scanning-probe microscopy*



Der nationale Spiegelausschuss DIN NA 062-08-16 AA "Chemische Oberflächenanalyse und Rastersondenmikroskopie" fertigt derzeit eine Übersetzung in die deutsche Sprache an.


* Hinweis der Herausgeber:

©   ISO 2017
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO's member body in the country of the requester.
 
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Website: www.iso.org
 
Permission has been granted by ISO for public access to ISO 18115-1 and ISO 18115-2 for educational and implementation purposes through eight approved websites at the National Physical Laboratory (UK), the American Vacuum Society (USA), the Environmental Molecular Sciences Laboratory (USA), the Surface Analysis Society of Japan (Japan), the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Japan), the Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (Germany), the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (National Metrology Institute of Germany) and the Spanish Vacuum Society (Spain).

Normen zur Rastersondenmikroskopie (Auswahl)


  • ISO 11039 Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Measurement of drift rate
  • ISO 11775 Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Determination of cantilever normal spring constants
  • ISO 11952 Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Determination of geometric quantities using SPM: Calibration of measuring systems
  • ISO 13095 Surface Chemical Analysis — Atomic force microscopy — Procedure for in situ characterization of AFM probe shank profile used for nanostructure measurement
  • ISO 21222 Surface chemical analysis — Scanning probe microscopy — Procedure for the determination of elastic moduli for compliant materials using atomic force microscope and the two-point JKR method
  • ISO 23729 Surface chemical analysis — Atomic force microscopy — Guideline for restoration procedure for atomic force microscopy images dilated by finite probe size

Weitere Normen zur Rastersondenmikroskopie auf Opens external link in new windowwww.iso.org z. B. auf den Seiten des zuständigen ISO/TC 201/SC 9.