Selbst bei der präzisesten maschinellen Bearbeitung weisen Oberflächen unweigerlich Unregelmäßigkeiten auf. Diese mikrogeometrischen Rauheiten entstehen durch die kleinen Unvollkommenheiten der Schneidwerkzeuge (ja, Perfektion gibt es eben nicht!).
Die Messung dieser Unvollkommenheiten ist von entscheidender Bedeutung. Seit über 80 Jahren dient die Messung der Oberflächenbeschaffenheit dazu, die Leistungsfähigkeit von Produkten zu optimieren. Indem der Durchschnittswert dieser Abweichungen ermittelt wird, lässt sich feststellen, ob eine Oberfläche den geforderten Spezifikationen entspricht.
Das Rauheitsmessgerät ist eines der wichtigsten Instrumente, um die Oberflächenbeschaffenheit eines Werkstücks zu bewerten.
Heutzutage wird die Oberflächenbeschaffenheit anhand verschiedener Parameter beschrieben (gemäß inteationalen Normen): die P-Parameter (berechnet aus dem Primärprofil), die R-Parameter (gemessen am Rauheitsprofil) und die W-Parameter (für die Messung des Welligkeitsprofils).
In diesem Artikel stellen wir Ihnen die verschiedenen Rauheitsmessgeräte vor, die einige dieser Parameter erfassen können, und geben Ihnen Einblicke in weiterführende Techniken und Instrumente.
Inhaltsverzeichnis
Parameter der Oberflächenbeschaffenheit
Um die Beschaffenheit einer Oberfläche präzise zu beschreiben, müssen in der Regel mehrere Profile gemessen werden. Für diesen Artikel sind zwei davon von besonderem Interesse: das Rauheitsprofil und das Welligkeitsprofil. Beide liefe aufschlussreiche Informationen über Oberflächenfehler.
Rauheit
Rauheit bezeichnet mikrogeometrische Abweichungen, die mit einem Rauheitsmessgerät oder Profilometer gemessen werden. Die zugehörigen Parameter tragen das Präfix R: Ra, Rz, Rw usw.
Die Rauheitsmessung erfasst Fehler wie Riefen oder Rillen, die durch die Werkzeugbearbeitung entstehen.
Welligkeit
Die Welligkeit ist das komplementäre Gegenstück zur Rauheit und umfasst alle langwelligen Anteile der Oberflächengeometrie. Die zugehörigen Parameter beginnen mit dem Buchstaben W.
Rauheitsmessgeräte auf dem Markt
Ein Rauheitsmessgerät ist ein taktiles, also berührendes Messinstrument. Sein Taststift fährt über die Oberfläche, um verschiedene Messwerte zu Rauheits- und teilweise auch zu Welligkeitsparamete zu ermitteln.
Rauheitsmessgeräte sind leichte und relativ kostengünstige Instrumente. Das macht sie zu einem der am einfachsten zugänglichen Geräte für die Inspektion von Produktoberflächen. Es gibt jedoch verschiedene Ausführungen.
Rauheitsmessgerät mit Kufe
Hierbei handelt es sich um das Einsteigermodell. Der Taststift dieses Geräts wird von einer Kufe über die Oberfläche geführt, weshalb es sich primär für die Messung ebener Flächen eignet.
Mit einem kufengeführten System kann der Taststift nur Rauheitsparameter messen. Die Kufe führt den Taststift, kann jedoch bei bestimmten Oberflächentypen die Messgenauigkeit beeinträchtigen. Andererseits macht die Kufe das Gerät robust und besonders mobil.
Ein Rauheitsmessgerät mit Kufe ist ideal für den Einsatz in der Werkstatt, wo eine schnelle und unkomplizierte Positionierung des Geräts gefragt ist.
Rauheitsmessgerät ohne Kufe
Kufenlose Rauheitsmessgeräte hingegen verwenden eine inte e Referenzführung im Gerät, um den Taststift zu steue . Dank dieser Führung können auch komplexere Oberflächen präzise abgetastet werden.
Kufenlose Rauheitsmessgeräte werden oft bevorzugt, da die präzise inte e Führung es dem Taststift ermöglicht, genauere Ergebnisse zu liefe .
Dies ist auch eine ausgezeichnete Wahl für die Messung von Plastiform-Abdrücken.
Alte ativen zu Rauheitsmessgeräten
Rauheitsmessgeräte sind taktile Messgeräte. Wenn Sie die Rauheit jedoch mit einem berührungslosen Instrument messen möchten oder die Positionierung des Rauheitsmessgeräts unmöglich ist, stehen Ihnen Alte ativen zur Verfügung.
Profilometer
Ursprünglich waren Profilometer taktile Messinstrumente, die die zu messende Oberfläche mit einer Diamantspitze abtasteten. Auch heute gibt es diese Kontaktprofilometer noch; sie sind äußerst praktisch und erschwinglich. Allerdings haben sie auch einige Nachteile:
- Sie sind langsam, mit einer Taststift-Scangeschwindigkeit von etwa 1 mm/Sekunde.
- Sie können die Oberfläche beschädigen und sind daher nur auf harten (metallischen) Oberflächen einsetzbar.
- Sehr empfindliche oder abrasive Oberflächen können nicht gemessen werden, ohne den Taststift oder die Oberfläche selbst zu beschädigen.
Tragbare Profilometer sind im Grunde das, was wir als Rauheitsmessgeräte bezeichnen, ihre Funktionsweise ist also sehr ähnlich.
Darüber hinaus gibt es optische Profilometer, die für uns als Alte ative zur taktilen Rauheitsmessung interessant sind. Hierbei unterscheidet man zwei Haupttypen: optische Matrix-Profilometer und optische Scanning-Profilometer.
Ersteres, das optische Matrix-Profilometer, funktioniert durch die Auswertung von Bilde einer CCD-Kamera. Der unschlagbare Vorteil dieses Modells ist seine Geschwindigkeit. Es ist das schnellste auf dem Markt und liefert dabei hochpräzise Messergebnisse.
Beim optischen Scanning-Profilometer ist der Vorgang etwas komplexer. Die Verwendung eines mechanischen Scanners kann ein leichtes Rauschen verursachen, das sich dem eigentlichen Oberflächenprofil überlagert. Selbstverständlich bleibt diese Art von Profilometer eine exzellente Option. Ein ähnliches Rauschen kann übrigens auch bei einem taktilen Rauheitsmessgerät durch die Reibung zwischen Taststift und Oberfläche entstehen.
Indirekte Kontrolle
In manchen Fällen ist die zu messende Oberfläche für ein Rauheitsmessgerät unerreichbar, und auch ein Transport des Werkstücks zum Profilometer ist nicht möglich. In dieser Zwickmühle gibt es nur wenige Messinstrumente, die Abhilfe schaffen können.
Die Lösung mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis ist die Anfertigung eines Abdrucks: Mithilfe einer speziellen Abformmasse wird die Oberfläche exakt nachgebildet und dieser Abdruck anschließend bequem zur Messung zum Rauheitsmessgerät transportiert.
Plastiform bietet branchenspezifische Lösungen mit mikrometergenauen Messungen für durchschnittlich 4 $ pro Prüfung.
Unsere Produkte sind sowohl mit Rauheitsmessgeräten als auch mit optischen Profilomete kompatibel (und darüber hinaus mit allen Qualitätskontrollinstrumenten für die Oberflächenbeschaffenheit oder die Maßkontrolle).
Das P80 Ra ist ein Produkt, das speziell für die Anwendung mit Rauheitsmessgeräten entwickelt wurde. Wenn Sie mit diesem Gerätetyp auf Herausforderungen stoßen, empfehlen wir Ihnen dringend einen genaueren Blick auf dieses Produkt – es könnte Ihre Probleme lösen! In Kombination mit einem kufenlosen Rauheitsmessgerät erzielt es sogar noch präzisere Ergebnisse!
Das F30 Visual wiederum eignet sich besser für berührungslose Messgeräte, da es für die Verwendung mit einem taktilen Rauheitsmessgerät zu flexibel ist. Auch wenn dies nicht der Schwerpunkt des Artikels ist, ist es doch interessant zu wissen, welche Lösungsbreite zur Verfügung steht: F30 Visual ist die Wahl für die berührungslose Messung!
Wie verwendet man ein Rauheitsmessgerät?
Kurz gesagt: Das hängt vom Hersteller ab! Jedes Gerät hat seine Eigenheiten, aber das Grundprinzip ist meist sehr ähnlich:
- Kalibrieren Sie immer das Rauheitsmessgerät mit dem zugehörigen Normal (dieses wird normalerweise mit dem Gerät geliefert). Ihre Messungen sind ungenau, wenn Ihr Gerät nicht kalibriert ist!
- Sobald Ihr Gerät messbereit ist, positionieren Sie es auf der zu prüfenden Oberfläche und starten den Messvorgang. Sie werden sehen, wie sich der Taststift in Bewegung setzt. Warten Sie, bis der Vorgang vollständig abgeschlossen ist.
- Die Messwerte werden anschließend auf dem Display des Geräts angezeigt.
Viele Geräte ermöglichen den Export der Daten zur digitalen Archivierung. Weitere Informationen hierzu finden Sie in der Bedienungsanleitung Ihres Messgeräts!
Wie misst man mit Plastiform?
Die Messung eines Plastiform-Abdrucks mit einem Rauheitsmessgerät ist im Grunde identisch mit der Messung der Originaloberfläche. Der einzige zusätzliche Schritt ist das Erstellen des Abdrucks!
Wir bieten bereits zahlreiche Ressourcen an, in denen Sie mehr über die Anwendung von Plastiform-Produkten und die Erstellung eines Abdrucks erfahren können. Wenn Sie mit unseren Technologien noch nicht vertraut sind, laden wir Sie herzlich ein, sich diese anzusehen!
Für diese Art der Kontrolle gibt es bei der Abdrucknahme eine kleine Besonderheit zu beachten.
Da die Kontrolle mit einem Rauheitsmessgerät erfolgt, muss der Abdruck für die Messung stabil aufliegen. Dafür wird die Rückseite des Abdrucks – also die Seite gegenüber der abzuformenden Oberfläche – geglättet.
Drücken Sie die Paste dazu einfach direkt nach dem Auftragen mit einer flachen Oberfläche glatt (unbedingt vor dem Aushärten, danach ist es unmöglich!). Beim P80 Ra haben Sie für diesen Schritt etwa 6 Minuten Zeit!
Sobald das Produkt ausgehärtet ist, können Sie den Abdruck einfach auf seine geglättete Seite legen und die Messung mit Ihrem Rauheitsmessgerät (egal ob mit oder ohne Kufe!) durchführen.
Fazit
Das Rauheitsmessgerät ist ein Instrument zur Messung der Oberflächenbeschaffenheit, mit dem die Konformität eines Werkstücks überprüft wird. Ein Gerät mit Kufe ermöglicht die Ermittlung des Rauheitsprofils. Mit einem kufenlosen Rauheitsmessgerät können Sie zusätzlich das Welligkeitsprofil der Oberfläche bestimmen.
Das Rauheitsmessgerät ist ein effektives, zuverlässiges und kostengünstiges Instrument, das zudem perfekt mit Plastiform harmoniert!
Wenn Sie Ihre Werkstücke systematisch inspizieren möchten, ist ein tragbares Rauheitsmessgerät in Kombination mit P80 Ra (für schwer zugängliche Bereiche) eine unschlagbare Kombination!
