W jaki sposób wykonywane są pomiary chropowatości powierzchni?

Chropowatość powierzchni to mikronierówności występujące na ciele stałym, które nie wynikają z jego kształtu, a raczej są skutkiem użytych do jego powstania narzędzi lub procesu obróbki. W zależności od przeznaczenia przedmiotu musi mieć on mniej lub bardziej gładką powierzchnię, dlatego w celu zapewnienia jego odpowiedniej jakości wykonywane są pomiary chropowatości. W jaki sposób mierzona jest ta właściwość?

Urządzenia do pomiaru chropowatości powierzchni

Chropowatość powierzchni często możliwa jest do oceny gołym okiem lub dotykiem. Jest to jednak niewystarczająca, zbyt mało dokładna metoda do określenia rzeczywistych parametrów przedmiotu, dlatego w tym celu wykorzystywane są specjalistyczne urządzenia pomiarowe. Metody z użyciem sprzętu dzielą się na stykowe i optyczne. Obie z nich wykorzystują profilometry, w pierwszym przypadku jest to jednak urządzenie stykowe, w drugim mikroskopia interferometryczna oraz konfokalna.

Profilometry stykowe, zwane również chropowatościomierzami, wyposażone są w igłę lub sondę. Podczas badania wybrana końcówka ma bezpośredni kontakt z powierzchnią, dzięki czemu odwzorowuje zmiany jej wysokości. Pomiar dokonywany jest na kilku odcinkach próbki lub przedmiotu, a jego wyniki przedstawiane są na wykresach 2D. Zaawansowane profilometry stykowe umożliwiają dostosowanie siły i rodzaju igły do charakteru badanego materiału, dlatego ich zastosowanie jest szerokie. Często jednak nie nadają się do badania miękkich tworzyw z uwagi na możliwość uszkodzenia powierzchni. Do ich testowania lepiej sprawdzą się metody optyczne.

Optyczne metody badania chropowatości powierzchni

Profilometr optyczny to rodzaj mikroskopu, który wykorzystuje falę świetlną do mierzenia nierówności powierzchni. Zasada jego działania polega na wypuszczeniu wiązki światła, która dzielona jest na dwie ścieżki. Dzięki zjawisku interferencji powstaje obrazowanie powierzchni i możliwe jest określenie nierówności powierzchni, czyli chropowatości z dokładnością do nanometra. W badaniach tego typu specjalizują się laboratoria takie jak Technolutions oferujące usługi wizualizacji powierzchni z wykorzystaniem nowoczesnego sprzętu.

Wykonywanie pomiarów z użyciem profilometru optycznego ma wiele zalet. Jest to metoda bezkontaktowa, a więc nieinwazyjna, precyzyjna i niezwykle szybka. Jej zastosowanie umożliwia wizualizację powierzchni w wymiarach 2D i 3D. Urządzenie pozwala również określić topografię powierzchni.