Erre miért tanácsadás? Hiszen a legolcsóbb érdességmérő is mér és kijelez, sőt kalibrálni is lehet. Visszaméri az etalont, tehát biztos, hogy jól mérünk.
Akinek tényleg csak annyi kell, hogy legyen egy készülék és lehetőleg jó eredményt írjon ki, annak tényleg megfelel bármelyik készülék. Talán egy itt látható összehasonlító lap is. Viszont, ha valaki pontos eredményeket akar és fontos számára a célnak megfelelő eszköz kiválasztása, akkor lent talál pár támpontot a vásárláshoz.
Mióta a Taylor-Hobson 1941-ben elérhetővé tette mindenki számára az érdességmérést, történt pár változás. Ennek a fő mozgatója még mindig a Taylor-Hobson, a legtöbb fejlesztés ettől a cégtől jön.
Az érdességmérés során egy adott hosszúságú szakaszon értékeljük ki a felületi profil változásait. Az első megoldásoknál a darabot ketté vágták és egy metallográfiai mikroszkóppal kiértékelték. A 2D kiértékelés megmaradt, de a profil meghatározása változott.
Mérőfejek
Két mérőfej elrendezés létezik. A „skid” – csúszótalpas és a „skidless” – függesztett tapintós.
A „skid” egy a tapintócsúcs melletti referencia felület, ami a mérendő profilon a tapintóval együtt csúszik. Elegendően nagynak kell lenni ennek a felületnek, hogy a profilhibák ne (nagyon) befolyásolják a mérést.
Több megoldás is létezik ebből. Fémdarabok elöl, hátul, a tapintó mellett két oldalt, vagy csak az egyiken. Ezt általában a mérendő darab kialakítása határozza meg. A legérdekesebb a számomra az S-100 sorozat alaptapintója, amin egy szép piros gyűrű van. Már ez elegendő referencia felületet tud biztosítani.
Ez a referencia felület kialakítás hibákat tud generálni. Nagyobb és kisebb érdesség is mérhető a felületen a valóságosnál. A jobb oldali képen a nagyobb hibát lehet megnézi, amikor jobb eredményt ad vissza készülék a valóságosnál.
Amikor rosszabbat, az sem kellemes, de legalább a vevőhöz nem jutnak ki rossz darabok. A nagyobb érték akkor jöhet létre, ha rádiuszon mérünk és a csúszótalp sarkai a felakadások miatt nagyobb elmozdulást engednek a tapintótűnek a valóságostól.
Ezért is ajánlják ezt a fajta készülék-kialakítást csak sík felületek kiértékelésére.
A „skidless” függesztett tapintós megoldásnál a referencia felület a mérőgép belső részében van kialakítva, teljesen függetlenítve a mérést a felület hullámossági és profil hibáitól. Ezzel a megoldással nem csak az érdességi (Rx), hanem a hullámossági (Wx) vagy profil (Px) paramétereket is ki lehet értékelni, bizonyos korlátok mellett akár kontúrmérésre is használható a készülék. Ezekben a készülékekben már komoly hosszmérő rendszerek is megjelennek.
Hordozható változatban is vannak ilyen készülékek. Pl: Intra
Kalibrálás
Általában egy érdesség-etalonhoz nézzük a készüléket és szükség esetén elvégezzük a pontosítást. (Pontosítás ebben az esetben egy szorzót jelent, hogy készülék a kívánt értéket adja.) Nagyon jól hangzik, de ez a megoldás a csúszótalpas mérőkészülékekhez elegendő csak. A készülékeknél általában a következő 3 jellemzőből egyre tudunk kalibrálni.
Ra, Rz – mind a kettő egy átlagérték a felületből leszármaztatva.
A harmadik az Rt, ami a lehúzott profil legmagasabb és legmélyebb pontja közötti magasságeltérés.
A jobb oldali képen egy olyan etalon van, amin egy halovány fénycsíkot lehetett látni. Bemértük egy interferometriás topográfiai készülékkel (CCI), hogy lehessen látni a fénycsíkok méretét.
Gondolom mindenki látott már ilyen fénycsíkokat az etalonokon. Képzeld, hogy ehhez állítod be a mérőkészüléket és így mérsz. Vannak beépített etalonnal rendelkező készülékek, ott sűrűn kell ellenőrizni az etalont, mert ha sérül, akkor nem lesz pontos a mérésed.
Ha nincs rajta sérülés, akkor se pontos értékhez állítod a készüléket, hanem az etalon átlagos érdességéhez igazgatod a mérési eredményeket.
A másik megoldás sokkal komolyabb, eddig még csak a Taylor-Hobsonnál láttam. Függetlenítik a készülék és a tapintó kalibrálását az érdességméréstől. Egy gömböt kell mérni és ehhez kalibrálják a rendszert. Ezzel elérik, hogy a rendszer tényleg mér (érdességet), ráadásul nagy tartományban.
Felbontás
Az érdességmérés erős matematikát használ. A felbontást és a tizedespont mögötti számokat csak a kijelző mérete korlátozza. Azért a komolyabb gyártók a tapintók valós felbontását is megadják. Taylor-Hobson-nál ez készülék fajtától függően 0.2 nm – 25 nm.
Zaj
A készüléknek, mint rendszernek a belső zaja (hibái) befolyásolják a mérést. A legtöbb helyen csak a tapintó elem felbontását lehet megtalálni. Ami szép és jó, és örül neki mindenki, viszont messze nem elég. A zajt nem szeretik nyilvánosságra hozni. A Taylor-Hobson, mint az érdességmérés vezető fejlesztője, ezt minden esetben megadja (jobb oldali képen látható formátumban). Hiszen fontos, hogy olyan készüléket tudj választani, aminek nem csak a mérőelem, hanem a rendszerszintű pontossága is megfelelő. Erről kérj számszerű adatokat!
A T-H beméri a konkurencia készülékeit, csak nem hozza nyilvánosságra. Pedig érdekes lenne. 😉
Kezelők
Amíg van szakembered kéznél, nincs gond, de csak nekik kell használni? Nézd meg, hogy egy készülék mennyire robosztus, könnyen indítható-e a mérés? A következő fejezetben lesz egy link, amely egy videóra mutat, ahol végeznek egy terheléses tesztet.
Rugalmasság
Amikor egy készüléket választasz, nem tudod, hogy mit hoz a jövő. Nem árt, ha a készülék sok mérési feladatra felhasználható. Ezt a videót nézd meg, pár példa van benne. Maguk a mérési lehetőségek 1:30-tól vannak. Amikor maga alatt, felfelé tapintással mér érdességet, azért az nem semmi. Ha láttál már hasonlóan rugalmas készüléket, kérlek jelezd, mert szeretném én is megnézni.
Lézer, optika
Tapintásmentes érdességmérés is létezik. Ahol nem interferometriára visszavezetett fejek/készülékek vannak, hanem közvetlen egy lézersugárral mérnek és adnak eredményt, azt nagyon nézd meg, mert talán más bűvésztrükköt is tudnak. A szabványos mérőcsúcsok 2;5;10 µm lekerekítéssel rendelkeznek. Normál lézereket 0,1 – 0,05 mm átmérőig le lehet vinni, ez alá már csak laborban van lehetőség. Szerinted milyen mérési eredményt tudnak ezek produkálni?
A T-H is használ lézeres mérőfejeket, de minden esetben egy tapintóval mérnek és annak az elmozdulását méri a lézer, ebben az esetben nm felbontás alá tudnak menni.
A CCI és társai a mérést pedig „lebutítják” (A Talymap programról majd külön cikk lesz), hogy a szabvány szerinti felületek jelenjenek meg a méréskor.
Egyéb lehetőségek
Az érdességmérőket használhatjuk kontúrmérésre is, ezek az Intra és a PGI termékek esetén nagyon jó kiegészítő funkciók. Keresztasztallal topográfiai mérések is elérhetőek vagy CAD modellhez való pozícionálás és mérés többek közt.
A másik oldalról való megközelítés is lehetséges. Egy kontúrmérőt is fel lehet vértezni érdességmérési tudással. Itt nem arra gondolok, amikor a kontúrgépre ráaggatunk érdességmérő készüléket és hol az egyik, hol a másik egységgel mérünk. Ezt meghaladta az idő. A T&S Conturomatic készülékek képesek akár a teljes (!) méréstartományban az érdesség mérésére. Ennél a készüléknél ez 350x280mm.
Összefoglalva
Röviden: vegyél Taylor-Hobson vagy T&S készüléket, keress minket! 😉
- A tűréshez válassz egy megfelelő felbontású és zajú készüléket!
- A mérési helyet vedd figyelembe! Egy sori készüléknek jó lehet egy csúszótalpas egység is.
- Döntsd el, hogy mérni akarsz, vagy csak saccolni. (A mérésnek ára van, de később ezek az egységek bővíthetőek.)
- Rugalmas készüléket válassz, ami nem csak egy irányban tud mérni, hanem variálható a tapintó hozzáférése a darabhoz. Ne kelljen azért új készülék, mert jött egy új termék.
- Etalon állapotát rendszeresen ellenőrizd! Keress minket, tudunk ajánlani etalonokat is a meglévő készülékekhez.
- Tapintótű hegyét kalibrálások előtt ellenőrizd! A 2; 5; 10 µm tapintórádiuszok ha nincsenek meg, akkor nem használható a tapintó.
