Kontakt z nami

Biuro Naukowo-Techniczne SIGMA
ul. Jeżycka 44a/5, 60-865 Poznań
(61) 624 27 22   info@bnt-sigma.pl

Pomiar chropowatości powierzchni

Dostępność usługi: Usługa dostępna - wypełnij formularz poniżej
Czas realizacji usługi: Pomiary w ciągu 1 dnia, raport do 7 dni
Cena brutto: 2 829,00 zł 2829.00
Cena netto: 2 300,00 zł
ilość szt
* - Pole wymagane

Szczegółowy opis

Usługa pomiaru chropowatości powierzchni

 

Wykonujemy pomiary chropowatości powierzchni metodą stykową na miejscu u Klienta lub w dowolnej wskazanej lokalizacji na terenie Polski jako element oceny jakości procesów obróbki powierzchni urządzeń, w ramach testów odbiorowych urządzeń i instalacji produkcyjnych, na potrzeby kwalifikacji IQ OQ PQ w branży farmaceutycznej i kosmetycznej, itp.

Pomiar chropowatości może zostać wykonany zgodnie z uznanymi normami międzynarodowymi i branżowymi lub według wytycznych wynikających z własnej procedury pomiarowej zamawiającego. Zlecając wykonanie pomiaru chropowatości, zamawiający najczęściej są zainteresowani wyznaczeniem parametru Ra i/lub Rz. Pomiary chropowatości mogą jednak prowadzić do wyznaczenia szeregu innych charakterystyk opisujących stan powierzchni.

Parametry chropowatości, które mogą zostać wyznaczone w wyniku pomiaru:

  • DIN / ISO: Ra, Rq, Rz, Rmax, Rt, Rp, Rvk, Rpk, Rk, Mr1, Mr2, A1, A2, Vo, R3z, RPc, Rmr, RSm, Rsk, CR, CF, CL, R, AR, Rx
  • JIS: Ra, Rq, Ry (równoważny z Rz), RzJIS, tp (równoważny z Rmr), RSm, S
  • ASME: Rp, Rpm, RPc, Rsk, tp (równoważny z Rmr)
  • MOTIF: R, AR, Rx, CR, CF, CL

Zarejestrowany profil chropowatości filtrowany jest za pomocą filtra Ls zgodnie z DIN EN ISO 3274. Przy pomiarach wg ISO (DIN), JIS i ANSI/ASME w sposób zautomatyzowany wykorzystywane są filtry profilu wg DIN EN ISO 16610-21, jednak jeśli warunki pomiaru chropowatości nie pozwalają na ich zastosowanie lub klient oczekuje niestandardowych warunków pomiaru tzw. odcinek elementarny, odcinek pomiarowy i odcinek odwzorowania może przed pomiarem zostać wprowadzony w sposób ręczny.

 

Możliwości pomiaru chropowatości


Podstawowe warunki pomiarowe:

  • Zakres pomiarowy: 0,1 - 300 µm
  • Obiekt badań: powierzchnie płaskie, wewnętrzne powierzchnie cylindryczne od średnicy 30 mm (np. wewnątrz rurociągów), otwory od średnicy 10 mm do głębokości 17 mm
  • Niepewność rozszerzona dla chropowatości Ra, Rz i Rmax: 5%
  • Maksymalna długość odcinka odwzorowania: 17,5 mm
  • Zasada pomiaru: pomiar chropowatości powierzchni metodą stykową (pomiar profilometryczny ze ślizgaczem, promień wierzchołka ostrza 2 µm)

 

Dlaczego pomiar chropowatości powinieneś zlecić właśnie naszej firmie?


Skalibrowane urządzenie do pomiaru chropowatości i ważny wzorzec chropowatości

Pomiar chropowatości powierzchni zostaje zawsze przeprowadzony za pomocą skalibrowanego przenośnego chropowatościomierza (profilomierza Mahr MarSurf PS 10) spełniającego wymagania normy DIN EN ISO 3274, sprawdzanego przed i po każdej serii pomiarowej za pomocą wzorca chropowatości z ważnym certyfikatem wzorcowania.
Urządzenie do pomiaru chropowatości zostało skalibrowane w odniesieniu do wzorca o wartości nominalnej parametrów: Ra = 0,96 µm; Rz = 3,01 µm; Rmax = 3,01 µm; Pt = 12,0 µm.
Do rutynowych sprawdzeń poprawności pomiaru chropowatości przed i po użyciu profilomierza jest wykorzystywany wzorzec geometryczny o wartościach nominalnych: Ra = 3,03 µm; Rz = 9,55 µm; RSm = 99,99 µm

 

Dbamy o szczegóły i kwestie formalne

Wiemy, że pomiar oraz sprawozdanie z pomiaru chropowatości musi spełnić szereg formalnych wymagań, na których może zależeć użytkownikowi wyników - w szczególności w branży farmaceutycznej, kosmetycznej i automotive. Osoba wykonująca pomiar posiada wieloletnie doświadczenie w wykonywaniu pomiarów chropowatości oraz innych badań fizyko-chemicznych, opracowywaniu testów odbiorowych urządzeń (FAT/SAT/IQ/OQ/PQ), prowadzeniu projektów kwalifikacyjnych i walidacyjnych (branża farmaceutyczna). Opis warunków pomiarowych oraz same sprawozdania z pomiarów chropowatości spełniają wymagania stawiane dokumentacji GMP w branży farmaceutycznej (Rozdział 4. Dokumentacja Rozporządzenia Ministra Zdrowia w sprawie wymagań Dobrej Praktyki Wytwarzania) oraz dokumentacji systemowej w branży automotive:

  • Brak możliwości niepowołanej ingerencji w nastawy urządzenia i wyniki pomiaru (blokada nastaw i ochrona hasłem).
  • Bezpośrednie i jednoznaczne porównanie wyniku pomiaru do przyjętego kryterium akceptacji (kryteria akceptacji są wprowadzone do urządzenia do pomiaru chropowatości jeszcze przed rozpoczęciem pomiaru).
  • Jednoznaczna identyfikacja obiektu badań i jego powiązanie z wynikiem pomiaru chropowatości (data i godzina pomiaru oraz nazwa badanego obiektu umieszczane w protokole pomiarowym).
  • Zapisy dokonywane i uzupełniane wyłącznie w czasie wykonywania danej czynności (opisy i komentarze, które docelowo zostaną umieszczone na raporcie z badania chropowatości mogą być wprowadzone do urządzenia pomiarowego wyłącznie bezpośrednio po wykonaniu pomiaru – przed jego zatwierdzeniem poleceniem Zapisz).

 

Pracujemy zgodnie z aktualnymi normami, ale również współtworzymy nowe standardy

Biuro Naukowo-Techniczne SIGMA jest członkiem Komitetu Technicznego nr 15 (Sekcja Maszyn i Inżynierii) Polskiego Komitetu Normalizacyjnego. Opiniujemy propozycje zmian oraz współtworzymy nowe edycje norm polskich i europejskich, działamy na rzecz promocji normalizacji.

 

W jaki sposób zlecić wykonanie pomiaru chropowatości?

Aby zlecić wykonanie pomiarów prosimy o wypełnienie wszystkich wymaganych pól w formularzu zamówienia (w górnej części strony) i po naciśnięciu przycisku „Dodaj do koszyka” uzupełnieniu danych kontaktowych i danych do wystawienia faktury VAT.


 

Pomiar chropowatości - przyrząd

 

Nasza firma wykorzystuje przenośne urządzenie do pomiaru chropowatości firmy Mahr model MarSurf PS 10.

Przyrząd do pomiaru chropowatości

 

Parametry techniczne urządzenia do pomiaru chropowatości

Kluczowe parametry urządzenia:

  • Głowica pomiarowa: indukcyjna głowica ślizgaczowa, promień wierzchołka ostrza 2 μm, nacisk pomiarowy ok. 0,7 mN
  • Prędkość pomiaru: 0,5mm/s (zgodnie z normą) lub 1,0 mm/s
  • Odcinek odwzorowania: ISO/JIS: 1,5 mm, 4,8 mm, 16 mm; automatycznie; NxLc (wybierany) MOTIF: 1 mm, 2 mm, 4 mm, 8 mm, 12 mm, 16 mm
  • Odcinek pomiarowy: 1,25 mm, 4,0 mm, 12,5 mm
  • Rozdzielczość profilu: 8 nm
  • Wielkość szumu Rz0: < 0,1 μm
  • Rozszerzona niepewność pomiaru: 5%

 

Mierzone parametry chropowatości powierzchni

Wykorzystywany przyrząd do pomiaru chropowatości umożliwia ocenę zmierzonego profilu za pomocą powszechnie stosowanych parametrów zgodnie z normami ISO (DIN), JIS, ANSI/ASME i MOTIF. W procedurze pomiarowej możliwe jest jednak ustawienie szeregu specjalistycznych warunków analizy takich jak:

  • Linia odniesienia i linia cięcia do wyznaczania udziału materiału Rmr lub tp,
  • Symetryczne lub asymetryczne poziomy cięcia do wyznaczania liczby wierzchołków RPc oraz średniej szerokości elementów profilowych RSm
  • Operatory A i B do analizy wg MOTIF
  • Linia cięcia do wyznaczania szerokości stref CR, CF, CL.

Na życzenie klienta możemy odstąpić od znormalizowanych warunków analizy profilu chropowatości i zastosować wytyczne określone przez klienta.

Oznaczenie mierzonego parametru / definicja / norma:

Oznaczenie parametru chropowatości

 

Nazwa parametru chropowatości

 

Norma zgodnie 
z którą wyznaczany jest parametr

Ra

 

Średnia arytmetyczna rzędnych profilu chropowatości. Średnia arytmetyczna bezwzględnych wartości rzędnych wewnątrz odcinka elementarnego. Często specyfikowany i stosowany parametr chropowatości, który jednak słabo reaguje na miejscowe zmiany i nie daje jasnego obrazu stanu powierzchni.

 

DIN EN ISO 4287:1998
ISO 4287:1997
JIS B 0601:2001

Rz

 

Najwyższa wysokość profilu chropowatości. Suma wysokości najwyższego wzniesienia profilu Zp i głębokości najniższego wgłębienia profilu Zv wewnątrz odcinka elementarnego. W procedurach obliczeniowych Rz zazwyczaj jest uśredniane z pięciu wartości w odcinkach elementarnych składających się na odcinek pomiarowy. Najczęściej stosowany parametr chropowatości. Stosowany jest m.in. tam gdzie duże znaczenie ma wizualna estetyczność powierzchni (człowiek „widzi” Rz, a nie Ra powierzchni).

 

DIN EN ISO 4287:1998
ISO 4287:1997
JIS B 0601:2001

Rzi (JIS)

 

Maksymalna wysokość profilu. Suma wysokości najwyższego wzniesienia Zp i głębokości najniższego wgłębienia Zv wewnątrz odcinka elementarnego lri.

 

JIS B 0601:1994 i 1982 
(poprzednio: ISO 4287/1:1984)

Rmax 
lub 
Rz1max

 

Maksymalna wysokość chropowatości. Największa wartość Rzi spośród pięciu wartości w odcinkach elementarnych lri składających się na odcinek pomiarowy ln. Użyteczna jest dla powierzchni gdzie ze względu na charakter pracy ważne są miejscowe zmiany, np. uszczelnienia.

 

DIN 4768:1990

Rt

 

Rt – całkowita wysokość profilu. Suma wysokości najwyższego wzniesienia profilu Zp i największej głębokości wgłębienia profilu Zv wewnątrz odcinka pomiarowego ln. Wartość najwyższa i najniższa mogą znajdować się więc w tych samych lub różnych odcinkach elementarnych. Parametr chropowatości Rt jest czasami wykorzystywany do opisywania głębokości rys w ocenianej powierzchni.

 

DIN EN ISO 4287:1998

Rp

 

Wysokość najwyższego wzniesienia profilu chropowatości wewnątrz odcinka elementarnego. Parametr jest często wykorzystywany do opisu zużycia i tarcia powierzchni. Suma Rp + Rv jest największą wysokością profilu Rzi wewnątrz odcinka elementarnego.

 

DIN EN ISO 4287:1998
ISO 4287:1997

Rp (ASME) 
Rpm (ASME)

 

Zgodnie z ASME, wartość średnia Rp (średnia obliczona na odcinku pomiarowym) jest oznaczana jako Rpm.

 

ASME B46

Rv

 

Wysokość najniższego wgłębienia profilu. Jest głębokością najniższego wgłębienia profilu chropowatości wewnątrz odcinka elementarnego. Oznaczenia Rv zastępuje wcześniej używane oznaczenie Rm. Parametr jest często wykorzystywany do opisu zużycia i tarcia powierzchni. Suma Rp + Rv jest największą wysokością profilu Rzi wewnątrz odcinka elementarnego.

 

DIN EN ISO 4287:1998
ISO 4287:1997

Rmr

 

Udział materiałowy profilu. Iloraz długości materiałowych elementów profilu na zadanym poziomie c (w μm) i odcinka pomiarowego ln. Parametr jest użyteczny dla powierzchni prowadzących i dla szczelności powierzchni poruszających się po nich.

 

DIN EN ISO 4287:1998
ISO 4287:1997
JIS B 0601:2001

Rsm

 

Średnia szerokość rowków elementów profilu. Wartość średnia szerokości elementów profilu Xs wewnątrz odcinka elementarnego. Element profilu składa się ze wzniesienia profilu i sąsiadującego z nim wgłębienia profilu. Rsm zastępuje wcześniej używane oznaczenie Ar.

 

DIN EN ISO 4287:1998
ISO 4287:1997
JIS B 0601:2001

Rq

 

Średnia kwadratowa rzędnych profilu chropowatości. Jest średnią kwadratową wartości rzędnych profilu chropowatości wewnątrz odcinka elementarnego.

 

DIN EN ISO 4287:1998
ISO 4287:1997
JIS B 0601:2001

Rk

 

Wysokość chropowatości rdzenia. Jest wysokością środkowego obszaru krzywej udziału materiałowego. Profil powstaje poprzez zastosowanie specjalnej techniki filtrowania minimalizującej zniekształcenia profilu spowodowane głębokimi profilami plateau. Prosta linearyzująca dzieli krzywą udziału materiałowego na trzy obszary, w których są obliczane parametry chropowatości zgodnie z EN ISO 13562-2.

 

DIN EN ISO 13565-2:1998

Rpk

 

Zredukowana wysokość wzniesień Rpk. Jest uśrednioną wysokością wzniesień wystających ponad profil rdzenia chropowatości. Profil powstaje poprzez zastosowanie specjalnej techniki filtrowania minimalizującej zniekształcenia profilu spowodowane głębokimi profilami plateau. Prosta linearyzująca dzieli krzywą udziału materiałowego na trzy obszary, w których są obliczane parametry chropowatości zgodnie z EN ISO 13562-2.

 

DIN EN ISO 13565-2:1998

Rvk

 

Zredukowana głębokość wgłębień Rvk. Jest uśrednioną głębokością wgłębień wystających ponad profil rdzenia chropowatości. Profil powstaje poprzez zastosowanie specjalnej techniki filtrowania minimalizującej zniekształcenia profilu spowodowane głębokimi profilami plateau. Prosta linearyzująca dzieli krzywą udziału materiałowego na trzy obszary, w których są obliczane parametry chropowatości zgodnie z EN ISO 13562-2.

 

DIN EN ISO 13565-2:1998

 

Kryteria akceptacji i ocena zgodności w pomiarach chropowatości


Powszechnie stosowanym kryterium akceptacji dla wielu powierzchni roboczych (w wielu branżach) jest chropowatość Ra ≤ 0,8 μm. W przypadku powierzchni od których oczekiwana jest „wysoka gładkość” (np. powierzchnie urządzeń w branży farmaceutycznej, które kontaktują się z API/substancjami czynnymi leków o wysokiej adhezyjności do powierzchni i/lub wysokiej toksyczności) wymagania wartości zmierzonej chropowatości Ra rosną i często oczekuje się Ra na poziomie ≤ 0,4 μm lub nawet ≤ 0,2 μm. W Polsce i wielu innych krajach Europy najczęściej stosowanym parametrem chropowatości powierzchni jest właśnie chropowatość Ra, przy czym w wielu krajach Europy Zachodniej, parametrem preferowanym jest parametr Rz. To właśnie chropowatość Rz jest coraz częściej przywoływana przez europejskie/międzynarodowe normy oraz standardy opracowywane wewnątrz firm.

Norma „EN 1672-2:2005+A1:2009 Maszyny dla przemysłu – Pojęcia podstawowe – Cz.2 Wymagania z zakresu higieny” wymaga od urządzeń pracujących w środowisku higienicznym, aby powierzchnia urządzeń była gładka i umożliwiała prowadzenie skutecznych procesów mycia i dezynfekcji urządzenia. Norma ta nie wskazuje konkretnej wartości chropowatości powierzchni (Ra, Rz), która miałaby zostać osiągnięta dla powierzchni kontaktujących się z żywności (ang. food contact area), powierzchni brudzonych (ang. splash area), czy powierzchni niekontaktujących się z żywnością (ang. non food area) – w punkcie 5.1.1.1 norma odsyła po kryteria akceptacji do norm Typu C tj. norm opracowywanych dla konkretnego rodzaju urządzeń. W normach serii C:

a) dla urządzeń od których wymagany jest wysoki stopień higieniczności:
    - dla powierzchni kontaktującej się z produktem często wymagana jest chropowatość Rz ≤ 16 μm,
    - dla powierzchni niekontaktującej się z produktem często wymagana jest chropowatość Rz ≤ 25 μm.

b) dla urządzeń od których wymagany jest mniejszy stopień higieniczności:
    - dla powierzchni kontaktującej się z produktem często wymagana jest chropowatość Rz ≤ 34 μm (lub dla powłok Rz ≤ 22 μm),
    - dla powierzchni niekontaktującej się z produktem często wymagana jest chropowatość Rz ≤ 54 μm (lub dla powłok Rz ≤ 40 μm).

W jakiej ilości powtórzeń najczęściej wykonuje się pomiar (w różnych punktach ocenianego obiektu), aby zdecydować o jego zgodności z określonym wymaganiem/tolerancją? Zazwyczaj ilość punktów pomiarowych w ocenie chropowatości powierzchni jest wskazana przez klienta np. 6-8 punktów pomiarowych. Zazwyczaj wykonanie jednego pomiaru chropowatości dla danego obiektu nie daje wystarczającej informacji na temat stanu jego powierzchni – wartości parametrów Ra, Rz, Rt, Rz1max mogą znacząco się zmieniać na ocenianej powierzchni.

Złącznik A w normie PN-ISO 4288 opisuje zasady jakimi można się kierować podczas oceny zgodności wyrobu:

  • „Zasada maksimum”. Jeśli przy parametrze chropowatości występuje oznaczenie „max” to wykonywane są co najmniej trzy pomiary. Jeden z pomiarów chropowatości musi być wykonany w miejscu, w którym powierzchnia wydaje się być najbardziej chropowata. Można również wykonać trzy pomiary w punktach równo rozmieszczonych na ocenianej powierzchni. Wynikiem pomiaru chropowatości jest najwyższa zmierzona wartość.
  • „Zasada 16%”. Zasada ta jest stosowana w parametrach chropowatości bez oznaczenia „max”. Stosując tę zasadę, ocenianą powierzchnię uznamy za zgodą z wymaganiem, jeśli nie więcej niż 16% wszystkich wyników pomiarów na jednym odcinku pomiarowym przekroczy wartość wskazaną w protokole odbiorowym lub na rysunku. Zasada ta jest zwłaszcza stosowana, w przypadku konieczności wykonania dużej ilości ocen. W myśl tej zasady: Gdy pierwsza zmierzona wartość nie przekroczy 70% wartości dopuszczalnej, ocenianą powierzchnię uznaje się za zgodną (pomiar jest zakończony). Jeśli trzy kolejne zmierzone wartości nie przekroczą wartości limitu, to powierzchnia uznawana jest za zgodną (pomiar chropowatości jest zakończony). Jeśli nie więcej niż jedna z sześciu wykonanych pomiarów przekroczy wartość dopuszczalną, to powierzchnia jest uznawana jest za spełniającą kryteria akceptacji chropowatości a pomiar jest zakończony.

Przed przystąpieniem do pomiarów chropowatości powierzchni, w Biurze Naukowo-Technicznym SIGMA zawsze ustalamy z klientem kryteria akceptacji dla wykonywanych poszczególnych pomiarów (maksymalną dopuszczalną wartość parametrów Ra Rz). Maksymalna akceptowalna przez klienta wartość chropowatości jest wprowadzana do pamięci urządzenia wykonującego pomiar chropowatości, przez co każda wartość pomiaru niespełniająca tego kryterium, jest komunikowana osobie wykonującej pomiar oraz czytelnie oznaczana na raporcie z pomiaru chropowatości.

Decyzja o przyjęciu lub odrzuceniu wyrobu powinna być już podjęta przez klienta (na podstawie wyników poszczególnych pomiarów chropowatości wykonanych przez BNT SIGMA).

 


Przykład pomiaru chropowatości powierzchni (VIDEO)

 


Chropowatość powierzchni – tabele


CHROPOWATOŚĆ POWIERZCHNI – Tabela zależność pomiędzy Ra a Rz, klasy chropowatości

Nieaktualna już norma PN-58/M-04252 (zastąpiona przez PN-EN ISO 1302:2004) wyróżniała 14 klas chropowatości (patrz: Tabela 1). Każdej klasie chropowatości odpowiadał zakres chropowatości Ra lub Rz. Z pojęciem klas chropowatości możemy się już spotkać wyłącznie w starszych publikacjach. Analizując wartości zamieszczone w tabeli możemy stwierdzić, że przy danej klasie chropowatości parametr Ra jest około cztery razy mniejszy od parametru Rz. Wynika to ze „spłaszczenia” prawdziwej wysokości chropowatości ze względu na sposób obliczania parametru chropowatości Ra.

Klasa chropowatości

Chropowatość Ra 
[µm]

Chropowatość Rz 
[µm]

Rodzaj obróbki 
powierzchni

1

80

320

Zgrubna obróbka skrawaniem

2

40

160

Zgrubna obróbka skrawaniem

3

20

80

Dokładna obróbka skrawaniem

4

10

40

Dokładna obróbka skrawaniem

5

5

20

Wykończeniowa obróbka skrawaniem

6

2.5

10

Wykończeniowa obróbka skrawaniem

7

1.25

6.3

Szlifowanie zgrubne

8

0.63

3.2

Szlifowanie dokładne

9

0.32

1.6

Szlifowanie wykończeniowe

10

0.16

0.8

Docieranie

11

0.08

0.4

Docieranie pastą diamentową

12

0.04

0.2

Honowanie

13

0.02

0.1

Polerowanie

14

0.01

0.05

Polerowanie

Tabela 1. Chropowatość Ra, chropowatość Rz, klasy chropowatości


CHROPOWATOŚĆ POWIERZCHNI – Tabela doboru długości odcinka elementarnego chropowatości, odcinka pomiarowego chropowatości oraz odcinka odwzorowania chropowatości

Ra [µm]

Rz, Rt [µm[

Rsm [µm]

lr [mm]

ln [mm]

Lt [mm]

r(tip) [µm]

0,025 – 0,1

0,003 – 0,02

0,013 – 0,04

0,08

0,4

0,48

2

0,1 – 0,5

0,02 – 0,1

0,04 – 0,13

0,25

1,25

1,5

2

0,5 – 10

0,1 – 2

0,13 – 0,4

0,8

4

4,8

2*

10 – 50

2 – 10

0,4 – 1,3

2,5

12,5

15

5

20 – 200

10 – 80

1,3 – 4

8

40

48

10

Tabela 2. Dobór odcinka elementarnego chropowatości, odcinka pomiarowego chropowatości oraz odcinka odwzorowania chropowatości wg PN-ISO 4288:1998

* Dla Rz > 3 μm lub Ra > 0,5 μm, norma dopuszcza stosowanie igły o promieniu r(tip) = 5 μm, chociaż zalecaną jest igła o promieniu r(tip) = 2 μm



Chropowatość powierzchni – kilka podstawowych definicji i  informacji dla lepszego zrozumienia istoty pomiaru chropowatości

 

Powierzchnia rzeczywista jest to powierzchnia ograniczająca materiał i oddzielająca go od otaczającego ośrodka (norma EN ISO4287). Jedna z najczęściej wykorzystywanych technik do pomiaru chropowatości powierzchni jest technika wykorzystująca przyrządy stykowe. Przyrząd stykowy umożliwia odwzorowanie dwuwymiarowe powierzchni. Ostrze odwzorowujące zorientowane prostopadle do mierzonej powierzchni jest przesuwane po tej powierzchni ze stałą prędkością (EN ISO 3274). Profil odwzorowany jest profilem odwzorowującym powierzchnię rzeczywistą, zarejestrowanym za pomocą przyrządu stykowego. Profil odwzorowany składa się z odchyłek kształtu, falistości i chropowatości (EN ISO 3274 oraz DIN 4760). Profil odwzorowany jest wykorzystywany do wyznaczenia profilu pierwotnego (Profil P). Profil pierwotny jest obliczany po wyeliminowaniu nominalnego kształtu wskazanego na rysunku przez zastosowanie dopasowania metodą najmniejszych kwadratów oraz po wyeliminowaniu składowych o ultrakrótkich długościach fali (w celu poprawy porównywalności) przez użycie filtru profilu λs (EN ISO 3274).


Profil pierwotny chropowatości wykres
Rys.1 Profil pierwotny i linia średnia po zastosowaniu filtra λs



Z profilu pierwotnego po zastosowaniu filtra krótkofalowego λs przez odfiltrowanie górnoprzepustowe składowych długofalowych o granicznej długości fali filtra λc otrzymywany jest profil chropowatości.

 

Profil chropowatości wykres
Rys.2 Profil chropowatości i linia średnia po zastosowaniu filtra λc

 

 

Chropowatość powierzchni – definicja


Chropowatość powierzchni jest to niezgodność lub odchyłka od założonego na rysunku profilu. Ocena chropowatości powierzchni, w odróżnieniu od oceny falistości powierzchni, wykonywana jest na krótkich odcinkach (tzw. odcinkach elementarnych o długości od 0,08 mm do 8mm) i opisuje się ją poprzez dwa podstawowe parametry: Ra oraz Rz.

 

Parametry chropowatości - chropowatość Ra, Rz i inne

Parametry uzyskane z profilu chropowatości oznaczane są literą R (np. Ra, Rz) i dotyczą odcinka elementarnego lr. Odcinek elementarny lr jest odniesieniem do obliczeń parametrów chropowatości. Długość odcinka elementarnego lr jest równa długości fali filtru λc (cut-off) i jest znormalizowana w PN-ISO 4288-1998. Parametry chropowatości są wyznaczane dla danego odcinka elementarnego, ale ostatecznie są uśredniane (zgodnie z normą) z pięciu odcinków elementarnych lr w ramach tzw. odcinka pomiarowego ln.
Warto jeszcze wytłumaczyć relację między odcinkiem pomiarowym, a odcinkiem przesuwu lt (inaczej odcinkiem przejazdu igły). Odcinek przesuwu jest to całkowita długość przesuwu ostrza odwzorowującego podczas uzyskiwania profilu odwzorowanego. Jest sumą dobiegu, odcinka pomiarowego ln i wybiegu.

 

Chropowatość Ra

Ra – średnia arytmetyczna rzędnych profilu. Ra jest to średnia arytmetyczna bezwzględnych wartości rzędnych wewnątrz odcinka elementarnego.

Parametr chropowatości powierzchni Ra obliczymy więc z następującego wzoru:

chropowatość Ra wzór

Chropowatość ra wykres

Chropowatość Ra słabo reaguje ma miejscowe zmiany, prze co wartość parametru Ra nie daje jasnego obrazu stanu powierzchni. Z tego powodu do opisu stanu powierzchni coraz częściej wybiera się jednak parametr chropowatości Rz.

 

Chropowatość Rz

Rzi – pojedyncza wysokość profilu chropowatości. Rzi jest pionową odległością pomiędzy najwyższym wzniesieniem profilu i najniższym wgłębieniem profilu wewnątrz odcinka elementarnego.

Wartość średnia wysokości profilu chropowatości Rz jest średnią arytmetyczną pojedynczych wysokości profilu chropowatości Rzi z kolejnych odcinków elementarnych (DIN 4768:1990). Warto zaznaczyć, że wysokość chropowatości wg 10 punktów Rz oraz parametr o symbolu Ry z ISO 4287:1994 zostały wycofane.

Wyznaczanie parametru Rzi:

Chropowatość Rz wykres

Chropowatości Rz obliczymy z następującego wzoru:

Chropowatość Rz wzór

Parametr Rz jest użyteczny dla większości ocen powierzchni.

 

Chropowatość powierzchni – norma


Kluczowe normy związane z procedurami pomiaru chropowatości powierzchni:

  • PN-EN ISO 4287:1999/A1:2010 Specyfikacje geometrii wyrobów - Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa - Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchni
  • PN-EN ISO 4288:2011 Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS) - Struktura geometryczna powierzchni: Metoda profilowa - Zasady i procedury oceny struktury geometrycznej powierzchni
  • PN-ISO 3274:1997 Specyfikacje geometrii wyrobów - Struktura geometryczna powierzchni: metoda profilowa - Charakterystyki nominalne przyrządów stykowych (z ostrzem odwzorowującym) (norma wycofana i zastąpiona przez PN-EN ISO 3274:2011)
  • PN-EN ISO 3274:2011 Specyfikacja geometrii wyrobów (GPS) Struktura geometryczna powierzchni: Metoda profilowa - Charakterystyki nominalne przyrządów stykowych (z ostrzem odwzorowującym)
  • PN-EN ISO 13565-3:2002 Specyfikacje geometrii wyrobów - Struktura geometryczna powierzchni - Metoda profilowa - Powierzchnie o warstwowych właściwościach funkcjonalnych - Część 3: Opis wysokości za pomocą dystrybuanty udziału materiałowego
  • PN-EN 10049:2014-03 Pomiar średniej wartości chropowatości Ra i liczby wzniesień RPc na płaskich wyrobach metalowych

 

 

Inne (0)

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy od home.pl