Тестери шорсткості поверхні

Однією з найважливіших експлуатаційних особливостей виробу є шорсткість поверхні. Наявність мікронерівностей і їх розмір впливають на міцність, хімічну стійкість, стирання і навіть зовнішній вигляд виробу. Будь-яка поверхня після металообробки набуває певних западин і виступів, які відсутні на ідеально гладкій поверхні. Тому визначення шорсткості поверхонь є одним з ключових параметрів для виробів з металу.

Ступінь шорсткості – величина, яка показує висоту і частоту нерівностей рельєфу металу та вимірюється в мікрометрах (мкм).

Параметр шорсткості притаманний виробам на етапах обробки і експлуатації. Відповідно, він буває:

• вихідним – отриманий відразу після технологічної обробки поверхні;
• експлуатаційним – внаслідок зношування в процесі використання;
• рівноважним – експлуатаційний параметр, який відтворюється в стаціонарних умовах.

Для визначення шорсткості використовують два методи:

• якісний;
• кількісний.

Окремо слід назвати метод зліпків. Його суть полягає в знятті копій поверхні за допомогою воску, парафіну або гіпсу і подальше її дослідження кількісним чи якісним способом.

Якісний метод використовується для всього виробу в комплексі і реалізується в декількох способах:

• Візуальний спосіб. Аналізовану поверхню порівнюють з еталоном шорсткості. Зіставлення проводиться візуально, а також за допомогою тактильних відчуттів (обмацування пальцем, нігтем). Візуальний спосіб оцінки шорсткості підходить для виробів з низьким класом чистоти.
• Безконтактний спосіб. Для контролю виробів з високим класом чистоти необхідно використовувати мікроскоп або лупу.

Кількісний метод проводиться на кожному елементі окремо і також двома способами:

• Безконтактно. Наприклад, способом світлового і тіньового світіння, мікроінтерференційним – за допомогою мікроскопа і інтерферометра, растровим – з використанням растрової сітки і променю світла.
• Контактно. З використанням спеціальних вимірювачів шорсткості – тестерів шорсткості, профілометрів і профілографів.

Шорсткість є важливим параметром при спробі з'ясувати, чи підходить поверхня для певної мети. Шорсткі поверхні зношуються набагато швидше, ніж більш гладкі. Шорсткі поверхні як правило, більш уразливі до корозії і тріщин.

Тестер шорсткості показує виміряну глибину шорсткості Rz, а також середнє значення шорсткості Ra в мкм. Вимірювання шорсткості поверхні дуже просте. Тестер шорсткості сканує поверхню протягом декількох секунд і відображає значення шорсткості Ra або Rz.

Стандартний прилад має шкалу, на якій відображається значення даного показника. Пристрої застосовуються для вимірювань нерівностей поверхні виробів в метрологічному центрах, лабораторіях, центрах експертизи, науково-дослідних інститутах, а також на приладобудівних, машинобудівних та інших підприємствах.

Контактний вимірювач шорсткості являє собою індуктивний датчик (вимірювальний щуп) з алмазною голкою і опорою на вимірювану площу. Голка рухається перпендикулярно відносно поверхні, що перевіряється. Датчик генерує імпульси, що проходять через електронний підсилювач. Виникаючі при цьому механічні коливання щупа перетворюються в цифровий сигнал. Обробка декількох таких сигналів дозволяє обчислити середнє значення параметра – кількісну характеристику нерівності ділянки з розрахунку на певну довжину.