Olympus Logo
Olympus LogoOlympus Logo

지식
표면 거칠기

표면 거칠기

표면 거칠기는 가공된 표면의 상태를 말합니다.

예를 들어, 부품의 표면을 표현할 때 눈으로 보거나 손으로 문지르거나해서 반짝거리고 깨끗한 것, 윤기가 없고 까칠까칠 한 것, 그을린 것, 거울 같은 것이란 표현을 사용합니다. 이러한 차이점은 성분의 표면의 요철의 차이에 의해 발생하는 것입니다.

표면에는 이러한 요철 즉 거칠기가 있습니다. 육안이나 촉진이 아니라 반짝거림이나 거친 정도를 명확하게 수치화 한것을 거칠기라고 합니다. 표면의 성질을 결정하는 중요한 역활을 담당하고 있습니다.
부품, 소재 표면의 요철은 가동해서 의도적으로 만들어낸것도 있으며, 가공중 모터 진동에 의한 칼날의 흔들림, 칼날의 예리함, 가공재료의 성질등 여러가지 요인에 의해 생기는 것도 있습니다.
요철의 모양과 크기가 달라 겹겹이 서로 겹쳐지고 있기 때문에 요철의 차이에 의해 표면의 품질 및 기능에 영향을 주며, 마찰, 내구성, 작동음, 기밀성 같은 최종 제품의 성능을 좌우하는 결과가 되고 있습니다.
예를 들어 조립품의 경우는 조립 후 최종 제품의 마찰, 내구성 작동 음, 소비 에너지, 기밀성 등의 제품 특성에 영향을 미치고, 인쇄 용지 및 외ㅜ 판재의 경우, 페인트, 잉크 풀, 광택 등 품질에 영향을 줍니다
表面粗さ


왜 표면거칠기를 측정하나?

가공된 표면의 요철의 모양과 크기는 표면의 품질, 기능 그리고 최종 제품의 성능에 큰 영향을 끼치기 때문에 표면에 미세한 요철을 수치화하고 관리하는 즉 표면 거칠기를 측정함으로써 최종 제품의 고성능을 유지해야 하는 것이 필요합니다.

표면의 요철을 수치화하려면 요철의 높이와 깊이, 간격에 따라 분류하여 요철을 평가합니다. 그리고 미리 정해진 방법으로 분석하여 산업 수량을 계산합니다.
표면 거칠기가 좋은 작동과 좋지 않은 작동을 하는 것은 표면 요철의 모양과 크기, 최종제품의 사용방법에 따라 달라집니다.  페인트 표면에서 페인트가 붙기 쉽고 구동면에서는 회전이 잘되고, 잘 마모 되지 않는 등의 품질과 성능 측면에서 구성 요소에 적합하도록 표면 거칠기를 관리하는 것이 중요합니다.

많은 파라미터가 표면 거칠기의 측정과 평가에 대해서 정의되어 왔습니다. 가공 기술의 진보에 따른 높은 품질이 요구되는 오늘날에는 디지털화 한 측정기의 성능도 향상되어 다양한 표면 거칠기 평가가 가능하게 되었습니다.
OLS4100


표면 거칠기를 측정하는 방법은?

표면 거칠기 측정 방법에는 샘플 표면 위의 한 줄을 측정하는 선 거칠기 측정, 표면의 면적을 측정하는 표면 거칠기 측정이 있습니다.
선 거칠기 측정은 지금까지 표준이었지만, 최근에는 표면을 있는 그대로 볼 수있는, 표면 거칠기 측정에 대한 기대가 높아지고 있습니다.

프로파일 매소드 타입(선 거칠기라고 부른다)

linear roughness
개요
• 표면위의 거칠기 정도는 직선에 따라 측정됩니다.

특징
• ISO / JIS 규격에 준거하고 있음
• 연속적인 긴 치수 측정이 가능

면적 매소드 타입(면 거칠기라고 부른다)

areal roughness
개요
• 임의의 사각형 범위의 표면 거칠기 정도를 측정함

특징
• 표면을 그대로 볼 수 있기 때문에, 보다 정확하게 표면 상태를 파악 할 수 있다.

표면 거칠기 측정을 하는 2가지 방법

표면 거칠기 측정을 위한 장비는 크게 접촉식과 비접촉식으로 나눌 수 있다.

접촉식 타입

Contact Type
접촉식 타입 거칠기 장비
스타일러스의 팁이 직접 샘플의 표면에 닿는 방식입니다. 스타일러스가 샘플에 닿으면서 표면의 요철에 맞추어 팁이 상하로 움직입니다. 이 팁의 움직임을 파악하여 표면거칠기를 측정합니다. 스타일러스는 샘플표면을 근접하게 이동하기 때문에 신뢰성이 뛰어납니다.

비접촉식 타입

Non-Contact Type
레이저 현미경 (초점 검출 방식)
대표적인 것으로 빛을 이용한 방식이 있습니다. 측정장비에서 나온 빛의 반사를 읽어내 샘플에 닿지 않고 측정이 가능합니다. 초점 검출 식 측정기, 공초점현미경방식, 간섭계방식등, 다양한 방식이 있으며, 비접촉이기 때문에 샘플에 상처를 입힐일이 없어 부드러운 재질이나 점성의 샘플에도 측정이 가능한 장점이 있습니다.

표면 거칠기 측정의 한계에 도전하다 (레이저 기술)

초 소형 스폿 직경의 매력

일반적인 접촉식 스타일러스의 팁의 반경은 2~10μm입니다. 이에 반해 레이저 현미경의 레이저 스폿의 반경은 0.2μm이기 때문에 접촉식 스타일러스가 들어갈 수 없었던 미세한 요철의 표면거칠기까지 측정하는 것이 가능합니다.
The appeal of an extremely small spot diameter

접촉 또는 데미지 없이 측정

접촉식은 스타일러스가 샘플 표면에 직접 닿기 때문에 부드러운 샘플의 표면을 깍아내리거나, 접착성이 있는 샘플이 댕겨 지거나 하여 정확한 값을 얻을수 없습니다. 하지만 레이저 현미경은 비접촉이기 때문에 표면상태에 영향을 끼치지 않고 정확한 거칠기 측정이 가능합니다.

ふれない、壊さない測定1ふれない、壊さない測定2
접촉식 측정은 부드러운 샘플에 상처를 낼수 있습니다.   레이저 현미경에 의한 관찰 이미지
샘플 : 접착성 테이프 256 × 256μm

미세하고 좁은 면의 측정

접촉식으로는 얇은 와이어 등 좁은 영역을 측정하는 것은 매우 어렵습니다. 그러나 레이저 현미경으로는 정확한 위치를 결정하고, 목표로 잡은 작은 영역의 표면 거칠기 측정을 쉽게 할 수 있습니다.

Measurement of fine, narrow surfaces1Measurement of fine, narrow surfaces2
수십 미크론 와이어 표면에 스타일러스을 내리는 것은 매우 어렵습니다.   레이저 현미경 관찰 이미지
샘플 : 100X 매우 미세한 와이어 (φ50um), 대물 렌즈의 배율
 

> 레이저 컨포칼 현미경 OLS4100에 관한 자세한 설명은 여기를 클릭
> 나모 서치 현미경 OLS4500에 관한 자세한 설명은 여기를 클릭


Sorry, this page is not available in your country