Измерение шероховатости поверхности современным методом
Одной из важнейших эксплуатационных особенностей изделия является шероховатость поверхности.
Наличие микронеровностей и их размер сказываются на прочности, химической стойкости, истирании и даже внешнем виде изделия.
Но любая реальная поверхность после металлообработки приобретает впадины и выступы, которые отсутствуют на идеально гладкой поверхности.
Поэтому определение шероховатости поверхностей является одним из ключевых параметров для изделий из металла.
Степень шероховатости – величина, которая показывает высоту и частоту неровностей рельефа металла, измеряется в микрометрах (мкм).
Параметр шероховатости присущ изделиям на этапах обработки и эксплуатации.
Соответственно, он бывает:
- исходным – получен сразу после технологической обработки поверхности;
- эксплуатационным – вследствие изнашивания в процессе использования;
- равновесным – эксплуатационный параметр, который воспроизводится в стационарных условиях.
Определение шероховатости поверхности: способы и методы оценки
Для определения шероховатости используют два метода:
- качественный;
- количественный.
Отдельно следует назвать метод слепков. Его суть заключается в снятии копий поверхности с помощью воска, парафина или гипса и дальнейшее их исследование с количественного или качественного способов.
- Качественный метод используется для всего изделия в комплексе и реализуется в нескольких способах:
- Визуальный способ. Анализируемая поверхность сравнивается с эталоном шероховатости. Сопоставление производится зрительно, а также с помощью тактильных ощущений (ощупывание пальцем, ногтем). Визуальный способ оценки шероховатости подходит для изделий с низким классом чистоты.
- Бесконтактный способ. Для контроля изделий с высоким классом чистоты необходимо использовать микроскоп или лупу.
- Количественный метод проводится поэлементно и также двумя способами:
- Бесконтактно. Например, способом светового и теневого свечения, микроинтерференционным – с помощью микроскопа и интерферометра, растровым – с использованием растровой сетки и луча света.
- Контактно. С использованием специальных измерителей шероховатости - профилометров и профилографов.
Принцип работы профилометра
Использование измерительных приборов – современный и надежный способ оценки шероховатости поверхностей на сегодняшний день.
Исследование профилометром проводится особым – щуповым – методом. Поверхность изделия буквально «ощупывается» специальной иглой, датчик передает сигнал о характере выявленных неровностей и преобразует механическую энергию в электрическую.
Сигнал от преобразователя усиливается и анализируется. Ощупывание поверхности проводится несколько раз и, на основании полученных усредненных данных, прибор дает параметр шероховатости.
Измерение шероховатости поверхности профилометром дает точные данные, а также графики рельефа поверхности в реальном времени.
Повышенной точностью и стойкостью к истираниям обладает щуп профилометра из карбида вольфрама, а прочный корпус делает такие приборы нечувствительными к воздействию растворителей, кислот, масел, воды или пыли. Характеристики современных профилометров делают эти приборы максимально точными и удобными для использования в полевых или производственных условиях.