Microscopes industriels

Mesure de la rugosité de surface

À propos de la rugosité de surface

Comment déterminer la rugosité d’une surface

La rugosité de surface désigne l’état des surfaces traitées. L’état de la surface est déterminé par son aspect visuel, et au toucher. Prenons les exemples suivants :

• Une surface préparée en y frottant un abrasif grossier peut être décrite comme une surface rugueuse.
• Une surface préparée par machine à commande numérique (CNC) peut être décrite comme une surface mate et lisse.
• Une surface préparée à l’aide d’une machine à roder peut être décrite comme une surface à fini miroir.

La différence d’aspect et de texture découle des variations topographiques ou des irrégularités à la surface de l’objet. Il est de plus en plus important de suivre et de quantifier les irrégularités à des fins d’assurance qualité.

Ces irrégularités déterminent la rugosité d’une surface. La rugosité de surface est déterminée selon une échelle numérique de l’état de la surface qui est indépendante de la sensation visuelle ou tactile. En prenant plusieurs mesures de la surface, telles que les hauteurs de crête et les profondeurs de creux, les valeurs individuelles de rugosité de surface (telles que S_a, S_q et S_z) et leurs relations peuvent être déterminées, tandis qu’une définition quantitative de la qualité de surface peut être élaborée.

• > Pour en savoir plus sur les paramètres de rugosité de surface, consultez nos ressources documentaires sur les paramètres de profil et de surface.

Les irrégularités en surface des composants et matériaux sont créées intentionnellement ou produites par divers facteurs, notamment la vibration des outils de coupe, l’accroche sur l’angle utilisé ou les propriétés physiques du matériau. Les irrégularités présentent des tailles et des formes diverses et se superposent en plusieurs couches. Les concavités/convexités influencent la qualité et la fonctionnalité de la surface de l’objet.

Par conséquent, l’irrégularité a une incidence sur les performances du produit résultant. Dans le cas des composants d’assemblage, l’état de la surface a une incidence sur les caractéristiques du produit final, comme la friction, la durabilité, le bruit de fonctionnement, la consommation d’énergie ou encore l’étanchéité à l’air. Les caractéristiques de surface influencent également la qualité du produit, comme la capacité d’un papier à retenir l’encre/les pigments ou le vernis.

Pourquoi la rugosité de surface doit-elle être mesurée ?

La taille et la configuration des éléments de surface ont une influence considérable sur la qualité et la fonctionnalité des surfaces traitées et sur les performances du produit fini. Par conséquent, la mesure de la rugosité de surface est importante pour répondre aux normes de performance élevées associées aux produits finis.

Comment mesurer la rugosité de surface Les irrégularités de surface sont mesurées en classant la hauteur/profondeur et les intervalles entre les différents éléments de la surface pour évaluer leur concavité/convexité. Les résultats sont ensuite analysés suivant des méthodes prédéterminées, selon un calcul reposant sur une quantification industrielle. L’influence favorable ou défavorable de la rugosité de surface est déterminée par la taille et la forme des irrégularités et par l’utilisation prévue du produit. Le niveau de rugosité doit être adapté en fonction de la qualité et de la performance souhaitées de la surface. La mesure et la caractérisation de la rugosité de surface sont un concept ancien associé à de très nombreux paramètres établis indiquant divers critères de rugosité. Les progrès des technologies de traitement et l’introduction d’instruments de mesure avancés permettent l’évaluation de divers aspects de la rugosité de surface.

• > Pour en savoir plus sur la normalisation de la mesure de la rugosité, consultez nos ressources documentaires sur la normalisation internationale.

Méthodes de mesure de la rugosité de surface

La mesure de la rugosité de la surface des composants et des produits industriels ainsi que la gestion qualitative des données qui en résultent gagnent en importance avec l’évolution des nanotechnologies et les exigences accrues en matière de performances et de taille des appareils électroniques. Les sondes de mesure de rugosité traditionnelles à stylet sont conçues pour acquérir des informations sur la hauteur par contact mécanique avec la finition de surface mesurée. Ces appareils peuvent mesurer la hauteur de la surface, les caractéristiques et l’état superficiel de la finition de surface.

Cependant, l'amélioration continue des processus de fabrication a conduit à une augmentation du nombre d'échantillons souples, tels que les films, et des caractéristiques de surface plus petites que la pointe de la sonde à stylet. Ces avancées dans le domaine des matériaux ont alimenté une demande de techniques de mesure sans contact et non destructives, allant de la mesure linéaire à la mesure de surface précise.

Pour répondre à ces exigences de mesure de rugosité de surface à une échelle nanométrique, des microscopes laser ont été développés pour fournir des mesures en 3D précises et sans contact de la rugosité des différents éléments de la surface d’un échantillon en conditions ambiantes.

• > Pour en savoir plus sur ces techniques, consultez nos ressources documentaires sur les méthodes de mesure de la rugosité de surface.

Terminologie technique relative à la rugosité de surface

Courbe de profil primaire : courbe de profil obtenue en appliquant un filtre passe-bas d’une valeur seuil de λs au profil principal mesuré

Profil de rugosité : courbe de profil dérivée du profil principal en supprimant les composantes de plus grande longueur d’onde à l’aide d’un filtre passe-haut avec une valeur seuil de λc

Profil d’ondulation : courbe de profil obtenue par l’application séquentielle au profil principal de filtres de profil avec des valeurs seuil de λf et λc

Longueur d’échantillonnage : longueur dans la direction de l’axe de mesure utilisée pour déterminer les caractéristiques du profil

Longueur de caractérisation : longueur dans la direction de l’axe de mesure utilisée pour évaluer le profil en cours d’étude

Dessin conceptuel de la méthode de profil

• > Pour en savoir plus sur la mesure de rugosité de surface, consultez nos ressources documentaires sur les bases de l’évaluation de la rugosité de surface.

En savoir plus sur la mesure de rugosité de surface > Paramètres de la méthode de profil (rugosité linéaire) > Paramètres de la méthode surfacique (rugosité surfacique) > Paramètres de caractérisation de la rugosité > Méthodes de mesure de la rugosité de surface > Normalisation internationale > Glossaires de terminologie technique > Principes essentiels de la caractérisation de la rugosité de surface à l’aide de la microscopie à balayage laser

Télécharger le guide de mesure de rugosité Microscopes laser et mesure de rugosité Principes essentiels de la caractérisation de la rugosité de surface à l’aide de la microscopie laser Sélection des paramètres de rugosité Explication des paramètres de rugosité (méthode de profil, méthode surfacique) Avantages d’un microscope laser pour la mesure de la rugosité de surface Télécharger maintenant

Solution Un outil puissant pour améliorer votre mesure de rugosité Grâce à sa technologie avancée de microscopie confocale à balayage laser 3D, le système de mesure 3D LEXT OLS5100 d’Olympus vous permet d’atteindre de nouveaux sommets en matière de mesure de rugosité. Il permet de balayer les échantillons et de détecter rapidement les éléments de surface à l’échelle du nanomètre en conditions ambiantes, et de mesurer avec précision la profondeur et la hauteur des irrégularités. Sa fonctionnalité avancée d’assemblage d’images 3D permet d’augmenter la taille du champ d’observation. Améliorez votre productivité grâce au flux opérationnel optimisé et à l’efficacité des mesures sans contact du microscope, qui permet d’obtenir des images haute résolution et de haute précision accompagnées des informations optiques complémentaires. Voir les détails du produit

Sans contact, aucun dommage sur l’échantillon Aucune préparation préliminaire requise. Placez simplement l’échantillon sur la platine et commencez la mesure.

Acquisition des informations de rugosité sur un plan entier Trois types d’informations peuvent être acquis simultanément, à partir d’un plan entier.

Mesure précise par la détection des irrégularités les plus infimes Le faisceau laser de 405 nm/0,4 μm de diamètre permet de détecter les éléments de surface les plus infimes sans distorsion.

Voir les détails du produit