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显微镜解决方案
表面粗糙度测量

Misura della rugosità superficiale

La misura di rugosità superficiale rappresenta un valore calcolato misurando la media delle altezze e delle profondità di una superficie trattata. La misura della rugosità superficiale risulta fondamentale per determinare la conformità delle apparecchiature e dei prodotti nell'ambito delle norme e degli standard industriali.

Informazioni sulla rugosità superficiale

Definizione di rugosità superficiale

La rugosità superficiale indica la condizione di superfici sottoposte a trattamento. Le condizioni superficiali sono definibili attraverso l'aspetto visivo e la sensazione tattile. Prendere in considerazione i seguenti esempi:

  • Una superficie preparata sfregandoci un abrasivo grossolano potrebbe essere descritta come una superficie con rugosità
  • Una superficie preparata attraverso un trattamento con computer a controllo numerico (CNC) potrebbe essere descritta come superficie levigata e regolare
  • Una superficie preparata utilizzando una smerigliatrice potrebbe essere descritta come superficie lucidata

Le differenze in termini di aspetto e struttura derivano dalle variazioni del profilo verticale, o irregolarità, presenti sulla superficie dell'oggetto. Rappresenta una caratteristica sempre più importante per il controllo e la quantificazione a fini di assicurazione qualità.

Queste irregolarità determinano la rugosità di una superficie. La rugosità superficiale rappresenta una scala numerica delle condizioni superficiali che non dipende dalla sensazione visiva o tattile. Acquisendo alcune misure della superficie come le altezze dei picchi del profilo e le profondità delle valli del profilo, possono essere determinati i singoli valori di rugosità superficiale (come Sa, Sq e Sz) e le rispettive relazioni, inoltre può essere prodotta una definizione quantitativa per una qualità superficiale.

Le irregolarità presenti nelle superfici delle componenti e dei materiali vengono create intenzionalmente o prodotte da diversi fattori come la vibrazione degli strumenti di taglio, il taglio della lama utilizzata o le proprietà del materiale. Le irregolarità hanno diverse dimensioni e forma e si sovrappongono in numerosi strati. Inoltre le concavità e le convessità influenzano la qualità e la funzionalità della superficie degli oggetti.

Di conseguenza le irregolarità influenzano le prestazioni del prodotto risultante. Nel caso di componenti assemblate le caratteristiche della superficie influenzano le peculiarità del prodotto finale come l'attrito, la durabilità, il rumore, il consumo energetico e la tenuta d'aria. Inoltre le caratteristiche della superficie influenzano la qualità del prodotto come la capacità della carta di trattenere inchiostro o vernice.


Motivi per i quali la rugosità superficiale deve essere misurata

Le misura e la gestione delle caratteristiche hanno un effetto significativo sulla qualità e sulla funzionalità delle superfici trattate oltre che sulle prestazioni dei prodotti finali. Di conseguenza la misura della rugosità superficiale è importante per soddisfare gli elevati standard prestazionali dei prodotti finiti.


Modalità di misura della rugosità superficiale

Le irregolarità superficiali vengono misurate classificando le altezze-profondità e gli intervalli delle caratteristiche superficiali, in modo da valutare le rispettive concavità-convessità. In seguito i risultati vengono analizzati in conformità a metodi predefiniti, soggetti a calcoli basati sulla quantificazione industriale.

L'effetto positivo o negativo della rugosità superficiale viene determinato in base alle dimensioni delle irregolarità, alla forma delle irregolarità e all'uso del prodotto.

Il livello di rugosità deve essere gestito in base alla qualità e alle prestazioni desiderate per la superficie.

La misura e la valutazione della rugosità delle superfici rappresentano un concetto datato che include numerosi parametri indicanti diversi criteri di rugosità. Il progresso della tecnologia industriale e l'introduzione di strumenti di misura avanzati hanno permesso la valutazione di diversi aspetti di rugosità superficiale.

Ispezione visiva remota

Metodi di misura della rugosità superficiale

La misura della rugosità superficiale di componenti e prodotti industriali, oltre alla gestione qualitativa dei dati risultanti, sta progredendo con l'evoluzione della nanotecnologia, le più elevate prestazioni richieste e la miniaturizzazione della componentistica elettronica. I convenzionali misuratori di rugosità a stilo sono progettati per acquisire le informazioni delle altezze attraverso il contatto meccanico con la finitura superficiale misurata. Questi dispositivi possono misurare in modo estensivo l'altezza, le caratteristiche e le condizioni della superficie della finitura.

Tuttavia i miglioramenti in costante aumento ai processi produttivi si sono espressi attraverso un numero crescente di campioni dalla consistenza morbida (es: pellicole) e di caratteristiche superficiali che sono più piccole dell'estremità della sonda stilo. Questi progressi sui materiali hanno portato a una sostenuta richiesta di tecniche di misura senza contatto e non distruttive, dalle misure lineari alle misure precise di aree.

Per soddisfare questa richiesta di misura di rugosità superficiale a un livello nanometrico, i microscopi laser sono stati sviluppati come strumenti di misura di rugosità superficiale in grado di fornire delle misure precise e senza contatto di rugosità superficiali 3D di un campione in condizioni ambiente.

Terminologia tecnica sulla rugosità superficiale

Curva del profilo principale:Rappresenta la curva ottenuta applicando un filtro passa-basso con un valore di soglia di λs per il profilo principale misurato.

Profilo rugosità: Rappresenta la curva del profilo derivata dal profilo principale, eliminando le componenti delle lunghezze d'onda maggiori utilizzando un filtro passa-alto con un valore di soglia di λc.

Profilo di ondulazione: La curva del profilo ottenuta dall'applicazione sequenziale dei filtri del profilo con valori della soglia λf e λc al profilo principale.

Lunghezza di campionamento: Rappresenta la lunghezza in direzione dell'asse misurato usata per la determinazione delle caratteristiche del profilo.

Lunghezza di valutazione: Rappresenta la lunghezza in direzione dell'asse misurato usata per valutare il profilo considerato.

Grafico concettuale del metodo per profilo

Grafico concettuale del metodo per profilo


Maggior informazioni sulla misura di rugosità superficiale

> Parametri del metodo per profilo (rugosità lineare)
> Parametri del metodo areale (rugosità areale)
> Valutazione dei parametri di rugosità
> Metodi di misura delle rugosità superficiali
> Normazione internazionale
> Glossari terminologici tecnici
> Fondamenti della valutazione delle rugosità della superficie mediante la microscopia laser

Scarica la guida sulle misure di rugosità

Scarica la guida sulle misure di rugosità
  • Microscopi laser e misura della rugosità
  • Fondamenti della valutazione delle rugosità della superficie mediante la microscopia laser
  • Scelta del parametro della rugosità
  • Descrizione dei parametri della rugosità (metodo per profilo, metodo areale)
  • Vantaggi di un microscopio laser per la misura di rugosità superficiali

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Soluzioni

Uno strumento potente per ottimizzare le misure di rugosità

Attraverso l'avanzata tecnologia a scansione confocale laser 3D i microscopi di misura 3D LEXT OLS5100 portano le misure di rugosità a un livello superiore. Permettono di scansionare e rilevare velocemente i singoli elementi superficiali di dimensioni nanometriche in condizioni ambiente, in modo da misurare con precisione la profondità e le altezze delle irregolarità. Attraverso l'efficiente funzionalità di stitching delle immagini 3D è possibile ampliare il campo visivo. È possibile migliorare la produttività attraverso il flusso di lavoro semplificato e le misure senza contatto del microscopio, assicurando l'acquisizione di immagini a alta risoluzione e precisione con informazioni ottiche complementari.

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Vantaggi del microscopio OLS5100 per la misura di rugosità superficiale

 

Senza contatto e senza alterazioni del campioni

Nessuna operazione di preparazione preliminare
Operazione semplice: posizionamento del campione sul tavolino e avvio della misura

 
Acquisizione delle informazioni della rugosità da un intero piano

Acquisizione delle informazioni della rugosità da un intero piano

Tre tipi di informazioni acquisibili contemporaneamente da un intero piano.

 

Misura precisa acquisendo irregolarità di ridotte dimensioni

Scansioni con fascio laser del diametro di 405 nm / 0,4 μm di elementi di ridotte dimensioni senza distorsione.

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Applicazioni

Soluzioni applicative per le misure della rugosità superficiale

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