Bei der Messung der Oberflächenrauheit wird ein Wert ermittelt, der durch die Messung des Mittelwerts der Höhen und Tiefen einer bearbeiteten Oberfläche berechnet wird. Verfahren zur Messung der Oberflächenrauheit sind zur Überprüfung der Konformität von Geräten und Produkten, die Industrienormen und -vorschriften unterliegen, unerlässlich.
Über die Oberflächenrauheit
Wie wird Oberflächenrauheit definiert?
Die Oberflächenrauheit gibt den Zustand bearbeiteter Oberflächen an.
Der Zustand der Oberfläche wird durch die Optik und Haptik bestimmt und häufig mit Adjektiven wie glatt und glänzend, matt und strukturiert, silbermatt oder hochglanzpoliert beschrieben. Abweichungen des Aussehens und der Textur gehen auf Unregelmäßigkeiten der Oberfläche des Objekts zurück.
Unregelmäßigkeiten verursachen Rauheit auf einer Oberfläche. Die Oberflächenrauheit wird anhand einer numerischen Bewertungsskala des Glanzzustandes der Oberfläche (oder der Textur) bestimmt, die unabhängig von Optik oder Haptik ist. Die Oberflächenrauheit spielt eine bedeutende Rolle bei der Bestimmung der Merkmale einer Oberfläche.
Unregelmäßigkeiten der Oberfläche von Komponenten und Materialien werden beabsichtigt erzeugt oder durch andere Faktoren hervorgerufen, wie z. B. durch Vibrationen von Schneidwerkzeugen, Abdrücke von Schneidewerkzeugen oder die physikalischen Eigenschaften des Werkstoffs. Unregelmäßigkeiten haben unterschiedliche Größen und Formen und überlagern sich in zahlreichen Schichten. Konkave und konvexe Flächen beeinträchtigen die Qualität und Funktionalität der Oberfläche.
Folglich wirkt sich die Unregelmäßigkeit auf die Leistung des Endprodukts aus. Bei Bauteilen wirkt sich die Oberflächenbeschaffenheit auf die Eigenschaften des Endprodukts aus, wie Reibung, Haltbarkeit, Betriebsgeräusche, Energieverbrauch und Luftdichtheit. Die Oberflächeneigenschaften beeinflussen auch die Produktqualität, wie z. B. die Aufnahmefähigkeit eines Papierprodukts von Tinte/Pigmenten oder Lack.
Warum muss die Oberflächenrauheit gemessen werden?
Da die Größe und Form von Merkmalen einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und Funktionalität der bearbeiteten Oberflächen und die Leistungsfähigkeit der Endprodukte haben, ist die Messung der Oberflächenrauheit wichtig, um hohe Leistungsstandards für Endprodukte einzuhalten.
Wie wird die Oberflächenrauheit gemessen?
Unregelmäßigkeiten der Oberfläche werden gemessen, indem die Höhe/Tiefe und die Intervalle von Oberflächenmerkmalen klassifiziert werden, um ihre Konkavität/Konvexität zu bewerten. Die Ergebnisse werden dann nach festgelegten Methoden analysiert und auf der Grundlage einer industriellen Quantifizierung berechnet.*
Der vorteilhafte oder nachteilige Einfluss der Oberflächenrauheit wird durch die Größe und Form der Unregelmäßigkeiten und die Verwendung des Produkts bestimmt.
Die Rauheitsgrade müssen je nach der gewünschten Qualität und Leistung der Oberfläche bestimmt werden.
Die Messung der Rauheit von Oberflächen und die Bewertung der Oberflächenrauheit ist ein altes Konzept mit zahlreichen festgelegten Parametern, die verschiedene Rauheitskriterien angeben. Die Fortschritte in der Bearbeitungstechnologie und die Einführung erweiterter Messgeräte ermöglichen die Bewertung verschiedener Aspekte der Oberflächenrauheit.
Methoden zur Messung der Oberflächenrauheit
Die Messung der Oberflächenrauheit von Bauteilen und industriellen Produkten und die qualitative Verwaltung der Enddaten nimmt mit der Entwicklung der Nanotechnologie und den höheren Leistungsanforderungen und der abnehmenden Größe von elektronischen Geräten zu. Herkömmliche Taststift-Geräte und andere Rauheitsmessgeräte erfassen die Höhenprofile durch mechanischen Kontakt mit der zu messenden Oberfläche und können Höhe, Merkmale und Zustand der Oberfläche messen. Mit der Zunahme weicher Proben (wie Folien) und von Oberflächenmerkmalen, die kleiner als die Tastspitze sind, stieg die Nachfrage nach kontaktlosen Messverfahren, die von linearen Messungen bis zur zerstörungsfreien, präzisen Flächenmessung reichen. Um diesen Anforderungen an die Messung der Oberflächenrauheit im Nanobereich gerecht zu werden, wurden Lasermikroskope als Messgeräte zur Messung der Oberflächenrauheit entwickelt. Diese ermöglichen eine genaue, kontaktlose 3D-Oberflächenrauheitsmessung der Oberflächenmerkmale einer Probe unter Umgebungsbedingungen.
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