Nguyên lý đo độ nhám bề mặt

Độ nhám bề mặt là gì ?

Độ nhám bề mặt là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng của một sản phẩm cơ khí. Độ nhám được xác định bằng các đỉnh và đáy của các vi chi tiết trên bề mặt vật liệu. Việc kiểm soát độ nhám bề mặt là yếu tố quan trọng trong quá trình gia công, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc, tuổi thọ, và tính thẩm mỹ của sản phẩm.

Các thông số đặc trưng của độ nhám bề mặt

Ra (Arithmetic Average Roughness)

Độ nhám trung bình, là giá trị trung bình của các giá trị độ lệch tuyệt đối của profile bề mặt so với đường trung bình.

Rz (Maximum Height of the Profile)

Chiều cao tối đa của profile, được xác định bằng khoảng cách từ đỉnh cao nhất đến đáy sâu nhất trong khoảng đo.

Rt (Total Height of the Profile)

Tổng chiều cao của profile, tính từ đỉnh cao nhất đến đáy thấp nhất của bề mặt.

Nguyên lý đo độ nhám bề mặt

Đo độ nhám bề mặt có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau bao gồm các phương pháp tiếp xúc và không tiếp xúc.

Phương pháp tiếp xúc

Phương pháp tiếp xúc sử dụng các dụng cụ đo trực tiếp chạm vào bề mặt vật liệu. Một trong những dụng cụ phổ biến nhất là máy đo độ nhám kiểu tay (profilometer). Nguyên lý hoạt động của máy đo độ nhám tiếp xúc bao gồm các bước sau:

Cảm biến đầu dò

Một đầu dò được gắn trên cần đo, di chuyển trên bề mặt vật liệu theo hướng song song với đường trung bình của profile.

Tín hiệu điện

Đầu dò cảm nhận các vi chi tiết trên bề mặt và chuyển đổi thành tín hiệu điện.

Xử lý tín hiệu

Tín hiệu điện được khuếch đại và xử lý để tạo ra một profile bề mặt số.

Phân tích dữ liệu

Profile số này được phân tích để tính toán các thông số độ nhám như Ra, Rz, Rt.

Phương pháp không tiếp xúc

Phương pháp không tiếp xúc sử dụng các kỹ thuật quang học hoặc sóng siêu âm để đo độ nhám bề mặt mà không cần chạm vào vật liệu. Các phương pháp này bao gồm:

Kỹ thuật quang học

Sử dụng các cảm biến quang học để quét bề mặt và tạo ra profile bề mặt. Một ví dụ là máy đo độ nhám bằng laser, sử dụng chùm tia laser để quét bề mặt và đo độ lệch của tia phản xạ để xác định độ nhám.

Kỹ thuật siêu âm

Sử dụng sóng siêu âm để đo độ nhám bằng cách phát sóng siêu âm vào bề mặt và đo thời gian phản hồi của sóng. Thời gian phản hồi phụ thuộc vào độ nhám của bề mặt, cho phép xác định các thông số độ nhám.