Pertinence de l'état de surface dans le contrôle de la qualité industrielle
L'état de surface définit les caractéristiques topographiques de la surface d'une pièce, y compris des caractéristiques telles que la rugosité, l'ondulation et l'épaisseur. Ces paramètres peuvent affecter les performances, l'apparence, le frottement, la résistance à la corrosion, le comportement à la fatigue et donc la fonctionnalité d'un composant. L'état de surface influence donc un large éventail de produits, qu'il s'agisse de machines et de systèmes industriels, d'appareils médicaux ou de biens de consommation. L'état de surface est crucial dans les secteurs de la fabrication, de l'automobile, de l'aérospatiale et de l'électronique.
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Définition et normes ISO pour la texture de surface
L'état de surface est défini et caractérisé à l'aide de divers paramètres et normes, notamment ceux établis par l'Organisation internationale de normalisation (ISO). Les normes ISO pertinentes pour la définition et la mesure de l'état de surface sont les suivantes :
- ISO 4287 : Cette norme définit les termes, les définitions et les paramètres relatifs à la texture des surfaces. Elle fournit un guide complet pour comprendre la terminologie de la texture de surface et les méthodes de mesure tactile.
- ISO 25178 : cette norme traite de la mesure de la texture des surfaces à l'aide de techniques de mesure aréolaires (3D), telles que le profilomètre à contact, la jauge confocale chromatique, l'interférométrie à balayage de cohérence et la variation de focalisation. Elle introduit des paramètres tels que Sa (hauteur moyenne arithmétique) et Sq (hauteur moyenne quadratique) pour caractériser la texture des surfaces en 3D.
- Nouvelle norme ISO 21920 : Cette série de trois parties remplace certaines normes, dont certaines datent de plusieurs décennies, en consolidant les informations et en apportant une plus grande clarté dans de nombreux domaines. En même temps, il y a une harmonisation avec la norme américaine ASME et la norme ISO 25178 pour les finitions de surface.
Polytec Magazine
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Caractériser les textures (3D) par profilométrie optique et tactile
Il existe différentes approches pour mesurer la texture d'une surface:
- les mesures optiques, sans contact
- et les mesures tactiles, basées sur les lignes.
Les normes ISO fournissent un cadre commun pour caractériser et spécifier la texture d'une surface, quelle que soit la méthode de mesure utilisée.
Mesure de la texture des surfaces tactiles
Les profileurs de surface tactiles utilisent un stylet ou une sonde pour toucher physiquement la surface du matériau à mesurer. Le stylet se déplace le long de la surface, enregistrant les variations de hauteur pendant le mouvement. Ces profileurs sont utilisés pour mesurer la rugosité de la surface et les paramètres de texture tels que Ra, Rz et Rq. Ils conviennent généralement à une large gamme de surfaces, y compris celles qui peuvent être transparentes ou opaques. Les mesures tactiles permettent un contact direct avec la surface, ce qui permet d'analyser les caractéristiques détaillées de la surface. Cependant, les profileurs tactiles peuvent potentiellement endommager les surfaces délicates ou molles, et prennent du temps et de la lenteur lorsqu'il s'agit de mesurer de grandes surfaces ou des zones entières. En outre, le stylet a tendance à s'user, ce qui entraîne des écarts de mesure au fil du temps.
Balayage optique de textures en 3D
Les profilomètres à lumière blanche ou interféromètres à balayage de cohérence sont des profileurs de surface optiques qui permettent une approche de mesure sans contact, capturant de manière fiable des données de topographie de surface en 3D sans toucher physiquement la surface. Ils sont excellents pour mesurer les paramètres de rugosité et de texture des surfaces en 3D, tels que Sa et Sq, ainsi que pour capturer les structures et les formes détaillées des surfaces. Les profileurs optiques sont non destructifs et conviennent à toutes sortes de surfaces, y compris les surfaces fragiles ou délicates. Ils sont également plus rapides pour mesurer de grandes surfaces. Toutefois, les profileurs optiques peuvent être limités sur les surfaces brillantes et courbées. En résumé, le choix entre les méthodes optiques et tactiles de profilage des surfaces dépend de l'application spécifique, du type de surface à mesurer, de la précision requise et d'autres facteurs. Les deux méthodes ont leurs avantages et leurs limites.
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