圆珠笔尖的AFM成像

被用于圆珠笔尖生产中的粗糙度质量控制。圆珠笔的核心是直径介于0.4mm和1.6mm的圆珠,由不锈钢或碳化钨制成,用作书写笔尖。油墨从笔芯中流过微小的凹槽,到达尖端,此处滚动的圆珠将油墨施加到纸张上。

Static force AFM image of tungsten carbide ball from a ballpoint pen

该图显示了直径为0.5 mm的碳化钨球表面。为了确保油墨均匀地转移到纸张上,需要精确定义的球面结构。直径和圆度的精度必须非常精确,表面必须具有规定的粗糙度。为了获得最佳的油墨流,粗糙度必须在 2 到 10 nm 之间。

AFM可对小圆珠提供低于1nm的精确粗糙度测量。 该测量是在“静态力”操作模式下进行的。