Chropowatość powierzchni można badać metodami kontaktowymi lub bezkontaktowymi.
rysunek metody kontaktowej lub bezkontaktowej
Profilometr kontaktowy
Końcówka rysika dotyka bezpośrednio powierzchni próbki.
Rysik jest zamontowany na górze detektora i śledzi powierzchnię próbki. Porusza się w górę i w dół w celu elektronicznej detekcji.
Sygnał elektroniczny rejestrowany jest po wzmocnieniu i konwersji cyfrowej.
Aby dokładnie zmierzyć drobne kształty i chropowatość za pomocą miernika chropowatości powierzchni styku, nacisk styku musi być mały, a promień końcówki trzpienia musi być jak najmniejszy. Rysik wykonany jest z szafiru lub diamentu. Promień końcówki jest zwykle mniejszy niż 10 um. Idealny kształt igły to toroid z kulistą końcówką.
Promień końcówki: rtip=2um.5 um, 10um
Kąt stożka: 60 stopni, 90 stopni
* O ile nie określono inaczej, idealny kąt stożka dla ogólnych przyrządów pomiarowych wynosi 60 stopni.
Przenośny tester chropowatości powierzchni
Zasada działania profilometru kontaktowego polega na pomiarze przemieszczenia Z diamentowej końcówki pomiarowej podczas jej przemieszczania się po powierzchni wytwarzanej części. Gdy rysik przesuwa się po powierzchni produktu, zwykle w zakresie do 25 mm, przemieszczenie to jest przekształcane na wartość cyfrową wyświetlaną na ekranie profilometru. Po wyświetleniu projektant lub producent produktu analizuje wyniki pomiarów i może lepiej zrozumieć atrybuty produktu. Diagram wykrywania chropowatości styku
W przyrządzie kontaktowym do pomiaru chropowatości końcówka igły styka się bezpośrednio z powierzchnią próbki. Końcówka detektora wyposażona jest w rysik, który śledzi powierzchnię próbki. Pionowy ruch rysika jest rejestrowany za pomocą sygnału elektrycznego wzmacnianego i przekształcanego cyfrowo przez czujnik przemieszczenia, taki jak LVDT.
Wady pomiaru kontaktowego
Ponieważ rysik może uszkodzić powierzchnię produktu w przypadku kontaktu z nią podczas pomiaru, powodując zmiany chropowatości powierzchni. Jest też wolniejsza od technologii bezkontaktowej, a pomiar jest ograniczony promieniem końcówki trzpienia, więc zastosowana w procesach produkcyjnych na dużą skalę może spowolnić proces montażu. Ponadto technologia kontaktowa ma trudności ze zlokalizowaniem i identyfikacją drobnych punktów pomiarowych, a próbkę należy wyciąć i przetworzyć w celu kontroli.
2. Profilometr bezdotykowy
Profilometry bezkontaktowe można mierzyć różnymi technikami, w tym triangulacją laserową, mikroskopią konfokalną i holografią cyfrową. Najpopularniejszym profilometrem bezkontaktowym jest profilometr optyczny, który wykorzystuje światło zamiast sondy fizycznej.
Otwór ma średnicę zaledwie kilkudziesięciu mikrometrów, a jego funkcją jest odcięcie odbitego światła, gdy nie jest ono ostre. Kiedy jest „ostre”, odbite światło zarówno normalnego układu optycznego, jak i laserowego konfokalnego układu optycznego wchodzi do elementu odbierającego światło. Podczas obserwacji „nieostrego” światło odbite normalnego układu optycznego (światło nieostre) wchodzi do elementu odbierającego światło, ale odbite światło laserowego konfokalnego układu optycznego (światło nieostre) jest odcinane przez dziurkę . Oznacza to, że odbite światło dostaje się do elementu odbierającego światło tylko wtedy, gdy jest skupiony, i to jest podstawą do utworzenia konfokalnego układu optycznego.
W optycznej technologii pomiaru światło kierowane jest na powierzchnię produktu. Uzyskując odbicia z dobrze umieszczonego lustra referencyjnego, kamera może wykryć powierzchnię w 3D.
Porównanie pomiaru kontaktowego i bezkontaktowego
Profilometry bezkontaktowe są bardzo niezawodne, umożliwiają pomiar zmian powierzchni w zakresie mikronów i znacznie szybsze obliczanie chropowatości powierzchni. Ponadto bezdotykowe narzędzia do pomiaru powierzchni mogą mierzyć większe obszary, ponieważ nie są ograniczone rozmiarem końcówki rysika.
