EN
Vidjeti gruboću bez olovke
Desetljećima je mjerenje gruboće površine značilo povlačenje dijamante preko dijela, osjetiti svaki vrh i dolinu, i nadati se da nećete ogrebati nešto delikatno u tom procesu. Kontaktni profilometri su i dalje zlatni standard u mnogim trgovinama, ali imaju ograničenja. U nekim slučajevima, oni su spori, dodiruju površinu i ne mogu se nositi s mekim materijalima, ljepljivim premazima ili iznimno finim završetcima. To je mjesto gdje optički tester površinske gruboće dolazi u obzir. Umjesto da povlači iglu preko površine, koristi svjetlost da mapira teksturu, i to može brzo bez dodira dijela.
Osnovno načelo: ometanje svjetlosti
Najčešći tip optičkog testa gruboće površine izgrađen je oko interferometrije. Ovo je osnovna ideja. Zračni zrake se podijelit u dva puta. Jedan zrake odbija od savršeno glatko referentno ogledalo unutar instrumenta. Drugi zrake prolazi kroz objektiv, udari na površinu i odražava se natrag. Kada se ta dva zraka ponovo kombinuju, oni se međusobno ometaju. Ako je površina ispitivanja savršeno ravna, uzorak interferencija je ravnomjeran. Ako je površina testa ima vrhove i doline, te sitne razlike u visini mijenjaju udaljenost svjetlosti putuje, stvarajući uzorak svijetlih i tamnih rubova koji izgledaju kao topografsku kartu. Softver zatim dekodiše ovaj uzorak i pretvara ga u visoko rezolucijsku 3D kartu teksture površine.
Konfokacijske i fokusne varijacije
Interferometrija nije jedina igra u gradu. Drugi pristup koji se koristi u optičkom testu gruboće površine je konfokalna mikroskopska ili varijacija fokusa. U tim sustavima svjetlost prolazi kroz sitnu rupicu ili niz mikro ogledala. Instrument skenira vertikalno kroz fokus, snimajući slike na različitim visinama. Na svakom pikselu, softver određuje točnu visinu gdje je ta tačka bila na najoštrijoj tački. Stack sve one u visine fokusa zajedno, i dobiti detaljnu 3D rekonstrukciju površine. Ova metoda posebno je dobra za površine s strmim padinama ili grubim teksturama koje bi mogle zbuniti interferometar. Obje metode imaju jednu ključnu prednost: prikupljaju milijune podataka u sekundi, pružajući vam statističku sliku parametara gruboće kao što su Ra, Rz i Sa preko cijelog područja umjesto traga jedne linije.
Zašto je ne-kontaktno promjenljivo
Ne-kontaktna priroda optičkog testača gruboće površine otvara aplikacije koje kontaktni instrumenti jednostavno ne mogu nositi. Razmislite o mekanim polimerima, biomedicinskim premazima, lepljivim filmovima ili novo obojenim površinama. Stylus bi se iskopao i uništio teksturu koju pokušavate mjeriti. S druge strane, svjetlost odbija se bez ostavljanja tragova. Također možete mjeriti unutar malih dijelova, poput dna mikrofluidnog kanala ili bokom malog zupčanika, mjesta gdje fizički vrh stilula jednostavno ne može fizički doći. A jer nema mehaničkog pokreta skeniranja preko površine, brzine mjerenja su dramatično brže. Skeniranje područja koje bi moglo trajati nekoliko minuta da se provjeri linijom po liniji može biti snimljeno optičkim sustavom za nekoliko sekundi.
Koje parametre vam podaci daju
Nakon što je optički tester gruboće površine uhvatio 3D podatke o površini, softver izračunava cijelu obitelj parametara. Većina ljudi počinje sa poznatih 2D vrijednosti gruboće kao Ra i Rz, koje softver izvodi povlačenjem virtuelne profile linije kroz 3D skup podataka. Ali stvarna moć optičkog mjerenja je u površinskim parametrima definiranim standardom ISO 25178. Parametri poput Sa daju vam površinu ekvivalentnu Ra, dok Sdq govori o nagib površine, Sdr opisuje razvio odnos površine interfacial, a Svk, Spk i Sk razbiju gruboću jezgra, smanjene vrhove i doline za analizu odnos nosila. Ta je informacija neprocjenjiva za razumijevanje ne samo kako se površina osjeća grubom, nego i kako će se ponašati u vezi sa zapečaćivanjem, mazanjem, lepljenjem i habanjem.
Praktična razmišljanja o stvarnim dijelovima
Kao i svaka tehnologija, i optički testori gruboće površine imaju svoje praktične granice. Visoko reflektirajuće površine ponekad mogu uzrokovati probleme, iako su moderni sustavi većinom njih sposobni s pametnim strategijama osvijetljenja. Prozirni materijali trebaju se pažljivo postaviti jer svjetlost može prodrijeti i reflektirati iz podzemnih slojeva. U slučaju da je objektiv u stanju da se odvija na relativno visokom nivou, mora se utvrditi da je to moguće. Razumijevanje ovih ograničenja pomaže vam da izaberete pravi objektiv, pravo vidno polje i pravi način mjerenja za vaše specifične dijelove. Kada se pravilno koriste, kvaliteta i brzina podataka iznimno su impresivne. Za mnoge primjene gdje je kontaktni stilus jednostavno previše spor ili previše invazivan, optički tester gruboće površine nije samo alternativa, to je jedino praktično rješenje.