La rugosità superficiale può essere testata con metodi a contatto o senza contatto.
Figura dei metodi di contatto o senza contatto
Contatta il profilometro
La punta dello stilo tocca direttamente la superficie del campione.
Lo stilo è montato sulla parte superiore del rilevatore e segue la superficie del campione. Si muove su e giù per il rilevamento elettronico.
Il segnale elettronico viene registrato dopo l'amplificazione e la conversione digitale.
Per misurare con precisione forme fini e rugosità utilizzando un rugosimetro della superficie di contatto, la pressione di contatto deve essere piccola e il raggio della punta dello stilo deve essere il più piccolo possibile. Lo stilo è realizzato in zaffiro o diamante. Il raggio della punta è solitamente inferiore a 10 um. La forma ideale dello stilo è un toroide con punta sferica.
Raggio della punta: rtip=2um.5 um, 10um
Angolo del cono: 60 gradi, 90 gradi
* Se non diversamente specificato, l'angolo del cono ideale per gli strumenti di misura generali è di 60 gradi.
Rugosimetro portatile
Il principio di funzionamento di un profilometro a contatto è misurare lo spostamento Z di uno stilo di diamante mentre si muove sulla superficie di un pezzo prodotto. Quando lo stilo si muove lungo la superficie del prodotto, in genere fino a un raggio di 25 mm, questo spostamento viene convertito in un valore digitale visualizzato sullo schermo del profilometro. Dopo la visualizzazione, il progettista o il produttore del prodotto analizza i risultati della misurazione e può acquisire una comprensione più approfondita degli attributi del prodotto. Diagramma di rilevamento dei contatti di rugosità
In uno strumento a contatto per la rugosità, la punta dello stilo è a diretto contatto con la superficie del campione. La punta del rilevatore è dotata di uno stilo che traccia la superficie del campione. Il movimento verticale dello stilo viene registrato da un segnale elettrico amplificato e convertito digitalmente da un sensore di spostamento come un LVDT.
Svantaggi della misurazione a contatto
Perché lo stilo potrebbe danneggiare la superficie del prodotto quando entra in contatto con la superficie durante la misurazione, causando modifiche alla ruvidità della superficie. Inoltre è più lenta della tecnologia senza contatto e la misurazione è limitata dal raggio della punta dello stilo, quindi se adottata in processi produttivi su larga scala potrebbe rallentare il processo di assemblaggio. Inoltre, la tecnologia di contatto ha difficoltà a localizzare e identificare punti di misurazione precisi e il campione deve essere tagliato e lavorato per l'ispezione.
2. Profilometro senza contatto
I profilometri senza contatto possono essere misurati utilizzando una varietà di tecniche, tra cui la triangolazione laser, la microscopia confocale e l'olografia digitale. Il profilometro senza contatto più comune è un profilometro ottico, che utilizza la luce invece di una sonda fisica.
Il foro stenopeico ha un diametro di poche decine di micrometri e la sua funzione è quella di tagliare la luce riflessa quando non è a fuoco. Quando è "a fuoco", la luce riflessa sia del sistema ottico normale che del sistema ottico confocale laser entra nell'elemento ricevente la luce. Quando si osserva "fuori fuoco", la luce riflessa del normale sistema ottico (luce fuori fuoco) entra nell'elemento ricevente la luce, ma la luce riflessa del sistema ottico confocale laser (luce fuori fuoco) viene tagliata dal foro stenopeico . Cioè, la luce riflessa entra nell'elemento ricevente la luce solo quando è a fuoco, e questa è la base per formare un sistema ottico confocale.
Nella tecnologia di misurazione ottica, la luce viene diretta sulla superficie di un prodotto. Ottenendo riflessioni da uno specchio di riferimento ben posizionato, una telecamera può rilevare la superficie in 3D.
Confronto tra misurazione a contatto e senza contatto
I profilometri senza contatto sono molto affidabili, in grado di misurare le variazioni superficiali entro i micron e possono calcolare la rugosità superficiale molto più velocemente. Inoltre, gli strumenti di misurazione della superficie senza contatto possono misurare aree più grandi perché non sono limitati dalla dimensione della punta dello stilo.
