Profilometre

Profilometru Este un dispozitiv special pentru măsurarea rugozității suprafeței pieselor, mecanismelor și elementelor individuale realizate din materiale de diferite densități. Ajută la determinarea calității produsului și a necesității unei procesări suplimentare. Utilizarea, și în special selecția aparatului, sunt pași importanți în aproape orice proces de producție. Prin urmare, înainte de a cumpăra și de a începe să utilizați contorul, ar trebui să studiați în detaliu ce tipuri de profilometre sunt, funcționalitatea și caracteristicile tehnologice ale acestora.

Indicele rugozității suprafeței - aceasta este una dintre principalele caracteristici tehnice ale calității unui produs conceput să funcționeze în condiții dure, care implică uzura severă a materialului de fabricație. Nivelul de rugozitate va determina atât calitatea generală a muncii produsului - parametrii operaționali ai acestuia, cât și durata de utilizare. Indicele de rugozitate este foarte important, de exemplu, pentru motoarele cu ardere internă și alte componente și mecanisme similare cu un număr mare de părți și elemente în mișcare.

În timpul funcționării, pe suprafețele de lucru ale unor astfel de mecanisme au loc procese continue care au un impact negativ asupra structurii și integrității materialului:

• formarea de așchii, fisuri și bavuri de diferite dimensiuni;

• uzura mecanică a materialului;

• eroziunea metalului, zdrobirea lui parțială.

Pentru a crește caracteristicile tehnice și operaționale ale produsului, pentru a îmbunătăți calitatea muncii sale, precum și pentru a prelungi durata de valabilitate, procesarea tehnologică suplimentară ajută în mod semnificativ - măcinare... Nivelul de rugozitate a suprafeței va depinde de acesta, care este măsurat de profilometru.

Astfel de defecte apărute pot avea un efect și mai mare asupra calității mecanismului decât supraîncălzirea sau impacturile severe și, în consecință, pot provoca deformarea acestuia mai rapid. Și supraîncălzirea metalului în sine are loc cel mai adesea din cauza frecării excesive, cauza căreia este rugozitatea excesivă a suprafeței unui element individual.

Prin urmare, rugozitatea este cea care afectează în mare măsură indicatori tehnici ai materialelor precum:

• rezistență la formarea coroziunii;

• durabilitate generală;

• coeficientul de frecare admisibil.

Conform principiului de funcționare, profilometrele sunt împărțite în a lua legatura și fără contact dispozitive. Dispozitivele de contact sunt echipate cu un stilou special din oțel cu vârf dur. Determină nivelul de rugozitate, deplasându-se de-a lungul suprafeței produsului și oferă citirile ecranului instalat în corpul dispozitivului.

Profilometrele fără contact sau optice determină nivelul de rugozitate al piesei folosind un senzor optic și un laser, care, de asemenea, examinând suprafața, afișează datele obținute pe un monitor miniatural special. Să luăm în considerare mai detaliat ambele tipuri de profilometre, caracteristicile funcționării lor și principalele caracteristici tehnice.

Pentru un exemplu ilustrativ, luați în considerare unul dintre cele mai comune profilometre de contact - un dispozitiv cu citire digitală a modelului 296. Este un reprezentant tipic al dispozitivelor din această clasă de tehnologie de măsurare, a cărei funcționare se bazează pe conversia inductivă a semnalului.Acest contor este conceput doar pentru a măsura nivelul de rugozitate al suprafețelor plane. Din punct de vedere structural, un profilometru de contact constă din următoarele elemente:

• stilou din oțel cu vârf dur, de obicei diamant;

• dispozitiv pentru deplasarea sondei;

• traductor de nivel de rugozitate;

• convertor digital și amplificator de semnal de putere;

• display sau monitor miniatural;

• senzori de inversare pentru a controla sonda, direcția de mișcare a acesteia;

• comutator de mod de măsurare;

• releu de setare a intervalului de timp.

Modelul de profiler 296, precum și dispozitivele unei modificări similare, de exemplu, modelul de profiler 130, sunt considerate echipamente de măsurare staționare. Aceste dispozitive sunt utilizate în principal pentru determinarea rugozității suprafețelor numai în condiții de laborator, atelier.

Însă, pe lângă acestea, există și profilere de contact mobile sau portabile, care au dimensiuni reduse. De exemplu, un dispozitiv de măsură rusesc model TR-100 cu traductor piezoelectric.

Ajustarea citirii cantității de ieșire sau a indicației în model TR-100 realizat pe cheltuiala unei unități speciale, încorporată suplimentar în circuitul principal de operare al dispozitivului. În plus, profilometrul TR-100 are un domeniu de măsurare mai larg - de la 0,05 la 50 micrometri (μm). Dezavantajul său semnificativ în comparație cu dispozitivele de laborator sau atelier este precizia de determinare mai mică (diferența dintre modele este de aproximativ 10-12%).

Spre deosebire de modelele de contact, profilometrele fără contact au mai multe capacități. Prin urmare, astăzi sunt mult mai răspândite, sunt mai des folosite în producție. Principalele lor avantaje sunt posibilitatea de scanare de la distanță, precum și funcția de transfer online a datelor și transmiterea automată a informațiilor către un monitor de computer sau imprimantă pentru imprimarea ulterioară. Distanța sau distanța admisă de la suprafața investigată va depinde de modelul specific al contorului. Ca și în cazul modelelor de contact, dispozitivele fără contact vin și în două tipuri principale - staționare și portabile.

Un profilometru staționar fără contact cu funcția de înregistrare a rezultatului obținut include următoarele elemente:

• placă de aterizare cu caneluri speciale în care este fixat materialul sau produsul de testare;

• cap laser special pentru scanarea suprafetei;

• un dispozitiv optic cu traductoare de măsurare primare - un senzor sau senzor special;

• canal de ghidare pentru transmiterea undelor - ghid de undă;

• un nod computerizat cu o interfață de utilizator adecvată pentru controlul dispozitivului și conectarea dispozitivelor de înregistrare suplimentare la acesta.

Funcționalitatea bine gândită a unui profilometru optic fără contact vă permite să determinați și să afișați pe monitor o cantitate foarte mare și, în majoritatea cazurilor, o cantitate exhaustivă de informații necesare. Datele detaliate ajută la stabilirea cât mai precisă a nivelului de rugozitate a suprafeței și a necesității de prelucrare ulterioară. Informațiile rezultate includ indicatori importanți precum:

• profilul zonei de scanare - longitudinal si transversal;

• precizie maximă admisă de măsurare pentru o anumită suprafață;

• discretitatea (discontinuitatea) etapei de măsurare a dispozitivului;

• eroare de citire la momentul scanării, precum și posibila eroare totală totală.

În plus față de funcționalitatea principală, astfel de profilometre oferă capacitatea înregistrați rezultatele obținute pe o rolă de hârtie specială pentru imprimare termică. Înregistrarea în sine este efectuată sub forma unei profilograme, astfel încât dispozitivul poate fi folosit și ca profilograf cu drepturi depline. Controlul și monitorizarea scanării se efectuează într-un mod de dialog separat, ceea ce face posibilă remăsurarea nivelului de rugozitate nu pe întregul produs, ci numai în zonele necesare.

Ca exemplu de profilometru portabil sau mobil fără contact, luați în considerare unul dintre cele mai populare modele ale acestui tip de dispozitiv - metru de producție germană Mahr MarSurf PS1. În acest dispozitiv compact, semnalul de control este transmis circuitului corespunzător folosind un senzor optic special. Fluctuațiile involuntare aleatorii (modificări parțiale periodice) ale distanței dintre suprafața investigată și receptorul de citire al aparatului sunt compensate de un sistem automat de calibrare a etapei de măsurare.

Profilometrul este echipat cu un afișaj digital convenabil și un stilou special retractabil fără contact. Interval de măsurare a nivelului de rugozitate în model portabil Mahr MarSurf PS1 variază de la 5 la 15 micrometri.

Alegerea contorului va depinde direct de tipul de suprafață care se examinează și de scopul, de complexitatea articolului testat. Profilometrele staționare de contact și fără contact oferă o evaluare mai precisă și mai detaliată a nivelului de rugozitate a materialului. Rugozitatea suprafețelor dure, cum ar fi piesele din oțel cu conținut ridicat de carbon, se măsoară cel mai bine cu un stilou diamant. Este mai convenabil să efectuați o evaluare operațională sau parțială a calității prelucrării materialelor cu un portabil dispozitiv portabil.

Contoarele optice fără contact sunt proiectate numai pentru scanarea materialelor curățate - praful și murdăria pot distorsiona semnificativ rezultatul.