Qu’est-ce qu’une jauge de rugosité de surface ?
Une jauge de rugosité de surface est un instrument de mesure utilisé pour évaluer numériquement l’état des irrégularités microscopiques à la surface d’une pièce.
La rugosité de surface était auparavant évaluée subjectivement par l’inspecteur, visuellement ou en touchant avec les doigts ou les ongles. Avec l’utilisation d’une jauge de rugosité de surface, il est désormais possible de contrôler l’état souhaité de la surface usinée au moyen de valeurs quantitatives.
Utilisations de la jauge de rugosité de surface
La jauge de rugosité de surface est principalement utilisée pour analyser de minuscules irrégularités de surface, par exemple pour vérifier la finition de la surface usinée d’un produit métallique. La rugosité de surface est particulièrement importante dans les produits métalliques lorsqu’ils entrent en contact avec d’autres pièces, et constitue donc un facteur très important dans le domaine de la tribologie, qui se spécialise dans le frottement et l’usure.
La rugosité de surface est souvent utilisée pour évaluer les surfaces de glissement des pièces de machines et les surfaces de roulement des arbres rotatifs et des roulements. Elle est également utilisée dans un grand nombre d’autres domaines, tels que les soins médicaux, la recherche et le développement et la production.
Principe de la jauge de rugosité de surface
La jauge de rugosité de surface est généralement divisée en deux types principaux. Comme il existe des différences significatives dans les formes et les matériaux pour lesquels chacune est spécialisée, une opération appropriée est requise en fonction de l’objectif.
1. Type avec contact
La méthode par contact permet de mesurer en touchant directement l’objet à mesurer à l’aide d’un stylet. Elle fournit des résultats de mesure du profil de la surface lui-même, mais ne peut pas mesurer les zones qui ne peuvent pas être physiquement touchées, telles que les formes plus petites que le diamètre du stylet ou les zones trop étroites pour que le stylet puisse y pénétrer.
De plus, en raison du contact direct, le stylet doit être remplacé périodiquement, ce qui risque d’endommager l’objet à mesurer. En particulier, lors de la mesure d’objets durs tels que le métal, le stylet peut être endommagé s’il est accidentellement enfoncé avec plus de force que nécessaire. La manipulation doit se faire avec précaution.
2. Type sans contact
Les méthodes sans contact utilisent la lumière au lieu d’un stylet pour effectuer des mesures. Des exemples typiques sont la méthode confocale, qui mesure en lisant la lumière réfléchie d’une lumière irradiée, et la méthode de l’interférence blanche, qui mesure par des franges d’interférence créées en combinant la lumière réfléchie de l’objet mesuré et du miroir lorsqu’une lumière blanche est irradiée.
La méthode sans contact se caractérise par des temps de mesure courts, mais elle ne permet pas de mesurer correctement les zones où la lumière ne peut pas atteindre ou les formes où la réflexion ne peut pas être obtenue normalement. En fonction de l’objet à mesurer, il peut être nécessaire de modifier l’emplacement et de mesurer dans plusieurs directions, ou de couper une partie de la pièce pour que la lumière puisse l’atteindre.
Autres informations sur la jauge de rugosité de surface
1. Définitions et paramètres de la rugosité de surface
Il existe un grand nombre de définitions et de paramètres pour évaluer la rugosité de surface, mais le plus connu est la rugosité moyenne arithmétique, désignée par le symbole Ra. Elle est souvent utilisée parce qu’elle permet de calculer la valeur moyenne d’une surface irrégulière. Des paramètres autres que la rugosité moyenne arithmétique peuvent être souhaitables lorsque la profondeur ou la taille des rainures, telles que les réservoirs d’huile dans les roulements, affectent la fonction de la pièce.
D’autres paramètres connus comprennent la rugosité maximale en hauteur : Rz et la rugosité moyenne en dix points : Ry. Les paramètres de rugosité sont définis dans les normes ISO et JIS, mais ils ont été révisés à plusieurs reprises ; il convient donc d’être prudent lorsque l’on consulte d’anciens dessins.
2. Problèmes liés aux aiguilles de contact
En général, le stylet des jauges de rugosité de surface de type contact est sujet à l’usure et doit être remplacé périodiquement. Si la pointe du stylet est ébréchée, il ne peut pas mesurer correctement, il est donc important de le vérifier régulièrement à l’aide d’une loupe.
Les matériaux utilisés pour le stylet sont le diamant et le saphir, qui sont des matériaux très durs et peuvent endommager la surface de l’objet à mesurer. Il convient d’être particulièrement vigilant lorsque l’on mesure plusieurs fois le même point ou que l’on déplace le stylet à grande vitesse.