Was ist ein Oberflächenrauhigkeitsmessgerät?
Ein Oberflächenrauhigkeitsmessgerät ist ein Messgerät, mit dem der Zustand mikroskopischer Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche eines Werkstücks numerisch bewertet werden kann.
Früher wurde die Oberflächenrauheit vom Prüfer subjektiv, visuell oder durch Ertasten mit Fingern oder Fingernägeln beurteilt. Mit einem Oberflächenrauhigkeitsmessgerät ist es nun möglich, den gewünschten Zustand der bearbeiteten Oberfläche anhand von quantitativen Werten zu kontrollieren.
Anwendungen von Oberflächenrauhigkeitsmessgeräten
Oberflächenrauhigkeitsmessgeräte werden hauptsächlich zur Analyse kleinster Oberflächenunregelmäßigkeiten eingesetzt, beispielsweise zur Kontrolle der Oberflächenbeschaffenheit von bearbeiteten Metallerzeugnissen. Die Oberflächenrauheit ist bei Metallerzeugnissen besonders wichtig, wenn sie mit anderen Teilen in Berührung kommen, und ist daher ein sehr wichtiger Faktor in der Tribologie, die sich mit Reibung und Verschleiß befasst.
Die Oberflächenrauheit wird häufig zur Bewertung der Gleitflächen von Maschinenteilen und der Rollflächen von rotierenden Wellen und Lagern verwendet. Sie wird aber auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt, z. B. in der medizinischen Versorgung, in Forschung und Entwicklung und in der Produktion.
Das Prinzip der Oberflächenrauhigkeitsmessgeräte
Oberflächenrauhigkeitsmessgeräte werden im Allgemeinen in die beiden folgenden Haupttypen eingeteilt. Da es erhebliche Unterschiede bei den Formen und Werkstoffen gibt, auf die die beiden Typen spezialisiert sind, ist je nach Verwendungszweck eine entsprechende Bedienung erforderlich.
1. Berührender Typ
Bei der berührenden Methode wird das zu messende Objekt direkt mit einem Taststift berührt. Sie liefert Messergebnisse des Oberflächenprofils selbst, kann aber keine Bereiche messen, die nicht physisch berührt werden können, wie z. B. Formen, die kleiner als der Durchmesser des Tastereinsatzes sind, oder Bereiche, die zu schmal sind, als dass der Tastereinsatz hindurch passt.
Außerdem muss der Tastereinsatz aufgrund des direkten Kontakts regelmäßig ausgetauscht werden, wodurch das zu messende Objekt beschädigt werden kann. Insbesondere bei der Messung harter Objekte wie Metall kann der Tastereinsatz beschädigt werden, wenn er versehentlich mit mehr Kraft als nötig nach unten gedrückt wird. Bei der Handhabung ist daher Vorsicht geboten.
2. Berührungsloses Verfahren
Bei den berührungslosen Methoden werden die Messungen mit Licht statt mit einem Taststift durchgeführt. Typische Beispiele sind die konfokale Methode, bei der die Messung durch Ablesen des reflektierten Lichts von eingestrahltem Licht erfolgt, und die Methode der weißen Interferenz, bei der die Messung durch Interferenzstreifen erfolgt, die durch die Kombination des reflektierten Lichts des Messobjekts und des Spiegels bei der Bestrahlung mit weißem Licht entstehen.
Die berührungslose Methode zeichnet sich durch kurze Messzeiten aus, kann aber in Bereichen, die das Licht nicht erreichen kann, oder bei Formen, die nicht normal reflektiert werden können, nicht gut messen. Je nach dem zu messenden Objekt kann es erforderlich sein, die Anordnung zu ändern und aus mehreren Richtungen zu messen oder einen Teil des Teils auszuschneiden, damit das Licht es erreichen kann.
Sonstige Informationen zu Oberflächenrauhigkeitsmessgeräten
1. Definition und Parameter der Oberflächenrauhigkeit
Es gibt eine Vielzahl von Definitionen und Parametern für die Bewertung der Oberflächenrauheit, aber der bekannteste ist der arithmetische Mittelwert der Rauheit, der mit dem Symbol Ra bezeichnet wird. Er wird häufig verwendet, weil er den Durchschnittswert einer unebenen Oberfläche berechnet. Andere Parameter als der arithmetische Mittelwert der Rauheit können wünschenswert sein, wenn die Tiefe oder Größe der Rillen, wie z. B. Ölreservoirs in Lagern, die Funktion des Teils beeinflussen.
Andere bekannte Parameter sind die maximale Höhenrauheit: Rz und die Zehn-Punkt-Mittelrauheit: Ry. Die Rauheitsparameter sind in ISO und JIS definiert, wurden aber mehrfach überarbeitet, so dass bei der Betrachtung alter Zeichnungen Vorsicht geboten ist.
2. Probleme mit Tastnadeln
Im Allgemeinen unterliegen die Tastnadeln von berührenden Oberflächenrauhigkeitsmessgeräten einem Verschleiß und müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Ist die Spitze des Taststiftes abgeplatzt, kann er nicht mehr richtig messen, daher ist es wichtig, ihn regelmäßig mit einer Lupe zu überprüfen.
Die für den Tastereinsatz verwendeten Materialien sind Diamant und Saphir, die sehr hart sind und die Oberfläche des Messobjekts beschädigen können. Besondere Vorsicht ist geboten, wenn derselbe Punkt wiederholt gemessen oder der Tastereinsatz mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird.