Analyzujte povrchy opticky nebo taktilně: Která měřicí metoda je kdy vhodná?

Měření drsnosti a vlnitosti je již dlouho nedílnou součástí kontroly kvality. Tradičně se tím rozumí dvourozměrné měření. Výsledkem taktilního snímání je řez povrchem. Získané vlastnosti lze popsat pomocí velkého počtu parametrů v rámci norem DIN EN ISO 4287/4288 a DIN EN ISO 13565-1/2. Průřezový reliéf lze přirovnat k dvourozměrnému snímku, který však neumožňuje vyvodit žádné závěry o strukturách plochy. Pokud však výrobní proces vyžaduje přesně definované struktury povrchu, jsou nutná optická měřicí zařízení.

Vyváženost mezi hladkostí a drsností

Toto tvrzení ilustrujeme na příkladu texturovaného jemného plechu používaného v automobilovém průmyslu. Podklad, který je co nejhladší, je základem prvotřídního lakování. Tváření plechů v lisech však vyžaduje určitou minimální drsnost. Ta je zásadní pro adhezi oleje, aby se minimalizovaly poruchy procesu. Když se má zkontrolovat kvalita povrchu takového plechu, lze použít jak taktilní, tak i optické metody. 2D parametry Ra a Rpc použité pro analýzu drsnosti, stejně jako hodnota Wsa podle SEP 1941, jsou srovnatelné. Přesto tyto informace nestačí: Aby bylo zajištěno, že povrch splňuje přísné požadavky automobilového průmyslu, je nutno zaznamenávat další statistická data povrchu.

Optické měřicí metody pro analýzu ploch

K tomuto účelu používají výrobci plechů optická měřicí zařízení - například MarSurf CM explorer. Pomocí tohoto konfokálního mikroskopu je určena četnost existujících částic a také jejich velikost a objem v ploše. Možné jsou také údaje o velikosti prohlubní (prázdných objemů) a jejich poloze. Až tyto informace poskytují technologicky hodnotné výsledky, aby bylo možné kvalifikovat mikrostrukturování povrchu. Odpovídající parametry 3D textury a operátory k jejich určení jsou popsány v ještě mladé normě DIN EN ISO 25178. Jedná se o první mezinárodní normu, která zohledňuje bezkontaktní měření a specifikaci 3D povrchových textur.

Závěr

Kvalifikovaná analýza obráběných povrchů je založena na volbě správné metody měření. Pokud dvojrozměrný profilový řez již nepostačuje k posouzení struktur povrchu, je třeba použít trojrozměrné optické metody. Plošné optické měření drsnosti je stále méně běžné než taktilní varianta. Pohled do praxe ukazuje, že se obě metody perfektně doplňují a používají se stále častěji.