Czym są wzorce chropowatości?

Chropowatość powierzchni jest pojęciem, o którym słyszał każdy z nas. Jest to konkretna cecha danej powierzchni, której rodzaj jest określany zależnie od kształtu, charakteru obróbki, a także użytych narzędzi do powstania chropowatości. Chropowatość jednak nie określa falistości powierzchni, a jedynie małe odległości wierzchołków, które tworzą nierówność. Istnieją różne klasy chropowatości, które wskazują konkretne cechy powierzchni. Do określania dokładności służą wzorce chropowatości. W tym artykule opowiemy więcej o tym, czym są i w jaki sposób się je stosuje w praktyce. 

Co to wzorce chropowatości?

Określanie dokładności chropowatości jest potrzebne do wielu zastosowań. Potrzebna jest różna gładkość np. kół zębatych z określoną techniką wykonania zęba oraz spawanych, czy też klejonych materiałów. Klasa dokładności ściśle określa konkretną chropowatość powierzchni i można ją zmierzyć taktylnie oraz przy pomocy przystosowanych do tego celu urządzeń. Właśnie do tego celu wykorzystuje się wzorce chropowatości. Chropowatość ma różne oznaczenia i są one przedstawione następująco: 

• otwarty ptaszek jest podstawowym określeniem warsztatowym i oznacza, że wymagana klasa dokładności mieści się w skali od 1-14. Warsztatowa klasa może wynosić 1 lub 2. 
• ptaszek zamknięty w kształcie stojącego trójkąta wierzchołkiem do dołu oznacza chropowatość po obróbce skrawaniem wraz z usunięciem danego materiału.
• ptaszek z kółeczkiem zamiast daszka tworzącego trójkąt oznacza chropowatość, która została uzyskana przy pomocy metod nieskrawalnych. 

Przy ptaszkach według przyjętych norm powinna być przypisana wartość Ra. Daje ona informację, w jakiej klasie dokładności należy obróbkę wykonać. 

Wzorce chropowatości — jak się mierzy chropowatość powierzchni?

W wyposażeniu każdego dobrego narzędziowca powinien znaleźć się zbiór płytek wzorcowych, służących do pomiaru taktylnego. Pomiar taktylny opiera się na dotykowym badaniu powierzchni oraz porównywania jej z docelową wielkości. Zazwyczaj do określania używa się parametru Ra dla danej chropowatości, które jest uśrednioną wartością odchyłek zmierzonych. 

Podczas dotykowego pomiaru możemy wyczuć pod paznokciem lub opuszkiem palca stopień podobieństwa obydwu powierzchni. Wcześniej można porównać go, przeciągając palec po wzorcu. Da to nam lepszy obraz chropowatości. Metoda ta rzecz jasna może wiązać się z mniejszym lub większym błędem wykonywanego pomiaru. Wynika to z tego, że każdy z nas w inny sposób odczuwa nacisk pod opuszkami palców. Niektórzy mają też grubszą skórę lub słabsze wyczucie. Błąd można także popełnić, gdy przyciskamy palec zbyt mocno.

Wzorzec chropowatości można także porównać z próbką materiałową przy użyciu metalograficznego mikroskopu. Urządzenia nowej generacji dobrze obrazują spore powiększenie krawędzi danego materiału na ekranie monitora. W ten sposób można łatwo określić chropowatość. Co najważniejsze jest dużo niższe ryzyko błędu niż w przypadku wykonywania pomiaru taktylnego. 

Pomiar chropowatości — czy istnieje niezawodna metoda?

Dotychczas najlepszą wymyśloną metodą dokonywania pomiaru chropowatości jest zbadanie jej profilografometrem. Na czym polega jego działanie? Na konkretnym odcinku, który został określony w normach, przykłada się urządzenie. Ciągnie ono igłę na tym odcinku i na bazie pionowych — sprężystych ruchów możemy uzyskać pomiar chropowatości. Jej klasę możemy porównać do wartości wszystkich wskaźników na podstawie obrazu, który wyświetla się na ekranie monitora. 

Normy polskie określają, że najważniejszym parametrem chropowatości, jest wspomniane wcześniej Ra. Czasami stosowane są również normy niemieckie, które mierzą dziesięciokrotnie wysokość najwyższych chropowatości badanego odcinka. Następnie obliczają średnią z przeprowadzanych pomiarów. Niezależnie jednak, do których norm będziemy się stosować, każda z nich może generować mniejszy lub większy błąd pomiarowy.