显微镜解决方案

表面粗糙度测量

Acerca de la rugosidad superficial

¿Cómo definir la rugosidad superficial?

La rugosidad superficial indica una condición de las superficies procesadas. Las condiciones superficiales se determinan por el aspecto visual y la sensación táctil. Note los siguientes ejemplos:

• Una superficie que sigue una preparación por frote de un abrasivo grueso contra ella podría describirse como una textura superficial rugosa .
• Una superficie que sigue una preparación por mecanizado de control numérico computarizado (CNC) podría describirse como mate y lisa .
• Una superficie que sigue una preparación por una dobladora podría describirse como un acabado de pulido espejo .

Las diferencias entre la apariencia y la textura derivan de las irregularidades presentes en la superficie de un objeto. Es una característica cada vez más importante de seguir y cuantificar con fines de garantía de calidad.

Estas irregularidades son las que determinan la rugosidad de una superficie. La rugosidad superficial es una escala numérica de la condición superficial, que no depende de la sensación visual o táctil. Al recopilar varias medidas a partir de una superficie, como la altura de los picos y la profundidad de los valles, es posible determinar los valores individuales de la rugosidad superficial (como S_a, S_q y S_z), así como sus relaciones, para posteriormente elaborar una definición cuantitativa de la calidad superficial que puede producirse.

• > Para obtener más información sobre los parámetros de rugosidad superficial, consulte nuestro material informativo sobre los parámetros de perfil y de área.

Las irregularidades superficiales de componentes y materiales pueden crearse de forma intencional o producirse por diversos factores como la vibración de las herramientas de corte, el recorte del filo usado, o las propiedades físicas del material. Las irregularidades se presentan en diversos tamaños y formas, además se superponen en numerosas capas; las concavidades/convexidades afectan la calidad y funcionalidad de la superficie del objeto.

Por consiguiente, la irregularidad afecta el rendimiento de los productos resultantes. En el caso de componentes que se ensamblan, la característica de la superficie afecta las características del producto final, como la fricción, la durabilidad, el ruido de funcionamiento, el consumo de energía y la presión del aire. Las características de una superficie también influyen en la calidad del producto, como la capacidad del producto de papel para absorber la tinta/pigmento o barniz.

¿Por qué es necesario medir la rugosidad superficial?

El tamaño y la configuración de las características tienen un efecto significativo en la calidad y funcionalidad de las superficies procesadas, como también en el rendimiento de los productos finales. Por consiguiente, medir la rugosidad superficial es importante para cumplir con los altos estándares de rendimiento en los productos acabados.

¿Cómo medir la rugosidad superficial? Las irregularidades son medidas para clasificar la altura/profundidad e intervalos de las características de la superficie a fin de evaluar su concavidad y convexidad. Tras ello, se procede con el análisis de los resultados según los métodos predeterminados, los cuales están sujetos a un cálculo basado en la cuantificación industrial. El efecto favorable o adverso de la rugosidad superficial se determina en función del tamaño y la forma de las irregularidades y el uso del producto. El nivel de rugosidad debe ser controlado en función de la calidad y el rendimiento que se le desee otorgar a una superficie. La medición y la evaluación de la rugosidad superficial es un antiguo concepto que trae consigo múltiples parámetros establecidos basados en distintos criterios de rugosidad. No obstante, la evaluación de los diversos aspectos de la rugosidad superficial ha seguido el progreso de la tecnología de procesamiento y la introducción de instrumentos de medición avanzados.

• > Para saber más sobre la normalización de la rugosidad, consulte nuestro material informativo sobre la normalización internacional.

Métodos para medir la rugosidad superficial

Tanto la medición de la rugosidad superficial en componentes y productos industriales, como la administración cualitativa de los datos resultantes están progresando a medida que evoluciona la nanotecnología, se eleva la demanda de rendimiento, y se reduce el tamaño de los dispositivos electrónicos. Los medidores de rugosidad con sondas stylus (lápicero/lápiz) convencionales están diseñados para adquirir información de la altura a través del contacto mecánico con el acabado superficial bajo medición. Estos dispositivos pueden medir ampliamente la altura, las características y la condición superficiales del acabado de una superficie.

Sin embargo, los novedosos procesos de fabricación en constante aumento han dado lugar a un número creciente de muestras blandas, como películas, y a características superficiales más pequeñas que la punta de la sonda stylus (lápicero/lápiz). Estos avances materiales han generado una demanda de técnicas de medición sin contacto y no destructivas, desde la medición lineal hasta la medición precisa de superficies.

Con el fin de satisfacer esta demanda de medición de rugosidad superficial a nivel nanométrico, se han desarrollado microscopios láser a modo de instrumentos de medición para la rugosidad superficial, los cuales permiten ejecutar mediciones precisas 3D y sin contacto de las características superficiales de una muestra bajo condiciones ambientales.

• > Para obtener más información sobre estas técnicas, consulte nuestro material informativo sobre los métodos de medición para la rugosidad superficial.

Terminología técnica de la rugosidad superficial

Curva de perfil primario: Es la curva de perfil que se obtiene al aplicar un filtro de paso bajo con un valor de límite λs en el perfil primario medido.

Perfil de rugosidad: Es la curva de perfil que deriva del perfil primario al suprimir los componentes de mayor longitud de onda mediante un filtro de paso alto con un valor de límite λc.

Perfil de ondulación: Es la curva de perfil obtenida mediante la aplicación secuencial de los filtros de perfil con valores de límite λf y λc en el perfil primario.

Longitud de muestreo: Es la longitud en la dirección del eje medido que se usa para determinar las características del perfil.

Longitud de evaluación: Es la longitud en la dirección del eje medido usado para evaluar el perfil bajo evaluación.

Dibujo conceptual del método de superficie (área)

• > Para obtener más información sobre la medición de la rugosidad superficial, consulte nuestro material informativo sobre los aspectos esenciales en la evaluación de la rugosidad superficial.

Conozca más sobre la medición de la rugosidad superficial > Parámetros del método de perfil (rugosidad lineal) > Parámetros del método superficial (rugosidad de área) > Evaluación de los parámetros de rugosidad > Métodos de medición para la rugosidad superficial > Normalización internacional > Glosarios de terminología técnica > Conceptos básicos sobre la evaluación de la rugosidad superficial por microscopía láser

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Medición precisa capturando pequeñas irregularidades El rayo láser de 405 nm/0,4 μm de diámetro escanea características finas sin distorsión.

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