Profileerijad

Profileerija - See on spetsiaalne seade erineva tihedusega materjalidest valmistatud üksikute detailide, mehhanismide ja elementide pinnakareduse mõõtmiseks. See aitab kindlaks teha toote kvaliteedi ja täiendava töötlemise vajaduse. Kasutamine ja eriti aparaadi valik on peaaegu igas tootmisprotsessis olulised sammud. Seetõttu peaksite enne arvesti ostmist ja tööle asumist üksikasjalikult uurima, mis tüüpi profilomeetrid on, nende funktsionaalsust ja tehnoloogilisi omadusi.

Pinna kareduse indeks - see on karmides tingimustes töötamiseks mõeldud toote kvaliteedi üks peamisi tehnilisi omadusi, mis hõlmavad tootmismaterjali tugevat kulumist. Kareduse tase määrab nii toote üldise kvaliteedi - selle tööparameetrid kui ka kasutusaja. Karedusindeks on väga oluline näiteks sisepõlemismootorite, muude sarnaste sõlmede ja mehhanismide puhul, millel on palju liikuvaid osi ja elemente.

Töö ajal toimuvad selliste mehhanismide tööpindadel pidevad protsessid, millel on negatiivne mõju materjali struktuurile ja terviklikkusele:

• erineva suurusega laastude, pragude ja rästide moodustumine;

• materjali mehaaniline kulumine;

• metalli erosioon, selle osaline kokkuvarisemine.

Toote tehniliste ja tööomaduste parandamiseks, selle töö kvaliteedi parandamiseks ja säilivusaja pikendamiseks aitab täiendav tehnoloogiline töötlemine oluliselt - lihvimine. Pinna kareduse tase, mida mõõdetakse profilomeetriga, sõltub sellest.

Sellised esilekerkivad defektid võivad mehhanismi kvaliteedile veelgi suuremat mõju avaldada kui tugev ülekuumenemine või löögid ning seetõttu põhjustada selle kiiremini deformeerumist. Ja metalli enda ülekuumenemine toimub kõige sagedamini liigse hõõrdumise tõttu, mille põhjuseks on üksiku elemendi liigne pinnakaredus.

Seetõttu mõjutab karedus suuresti selliseid materjalide tehnilisi näitajaid nagu:

• vastupidavus korrosioonile;

• üldine kulumiskindlus;

• lubatud hõõrdetegur.

Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad profileerijad kontakti ja kontaktivaba seadmeid. Kontaktseadmed on varustatud spetsiaalse terasest sondiga, millel on kõva otsik. See määrab kareduse taseme, liikudes üle toote pinna, ja kuvab indikaatorid seadme korpusesse paigaldatud ekraanil.

Kontaktivabad ehk optilised profilomeetrid määravad detaili kareduse taseme optilise anduri ja laseri abil, mis ka pinda uurides kuvab saadud andmed spetsiaalsele minimonitorile. Vaatleme üksikasjalikumalt mõlemat tüüpi profilomeetrit, nende töö iseärasusi ja peamisi tehnilisi omadusi.

Illustreeriva näitena vaatleme üht levinumat kontaktprofiilomeetrit – digitaalse näiduga 296 mudeliga seadet. See on tüüpiline selle mõõtetehnoloogia klassi seadmete esindaja, mille töö põhineb signaali induktiivmuundamisel. See arvesti on mõeldud ainult lamedate pindade kareduse taseme määramiseks. Struktuuriliselt koosneb kontaktprofiilomeeter järgmistest elementidest:

• terasest sond kõva, tavaliselt teemantotsikuga;

• seade sondi liigutamiseks;

• kareduse taseme muundur;

• digitaalmuundur ja elektrisignaali võimendi;

• ekraan või miniatuurne monitor;

• tagasi andurid sondi juhtimiseks, selle liikumise suunda;

• mõõtmisrežiimi lüliti;

• ajaintervalli seadistusrelee.

Mudel 296 profilomeetrit, aga ka sarnase modifikatsiooniga seadmeid, näiteks mudel 130, loetakse statsionaarseteks mõõteseadmeteks. Neid seadmeid kasutatakse peamiselt pinnakareduse määramiseks ainult labori-, töökoja tingimustes.

Kuid peale nende on ka mobiilsed või kaasaskantavad kontakttegevuse profilomeetrid, millel on väikesed mõõtmed. Näiteks Venemaal toodetud piesoelektrilise anduriga mõõteseade mudel TR-100.

Väljundväärtuse või näidu reguleerimine TR-100 mudelid teostab spetsiaalne üksus, mis on täiendavalt sisse ehitatud seadme põhitööahelasse. Lisaks on profilomeetril TR-100 laiem mõõtmisvahemik 0,05 kuni 50 mikromeetrit (µm). Selle oluliseks puuduseks võrreldes labori- või töökoja seadmetega on madalam määramistäpsus (mudelite erinevus on ligikaudu 10-12%).

Erinevalt kontaktmudelitest on kontaktivabadel profilomeetritel rohkem võimalusi. Seetõttu on need tänapäeval muutunud palju laialdasemaks, neid kasutatakse sagedamini tootmises. Nende peamised eelised on kaugskannimise võimalus, samuti võrgus andmeedastuse funktsioon ja teabe automaatne väljastamine arvutimonitorile või printerile järgnevaks printimiseks. Lubatud kaugus või kaugus uuritavast pinnast sõltub arvesti konkreetsest mudelist. Nagu kontaktmudelite puhul, on ka kontaktivabu seadmeid kahte peamist tüüpi - statsionaarsed ja teisaldatavad.

Saadud tulemuse salvestamise funktsiooniga kontaktivaba statsionaarne profilomeeter sisaldab järgmisi elemente:

• spetsiaalsete soontega maandumisplaat, millesse on fikseeritud katsematerjal või toode;

• spetsiaalne laserpea pinna skaneerimiseks;

• primaarsete mõõtemuunduritega optiline seade - spetsiaalne andur või andur;

• laineülekande juhtkanal - lainejuht;

• sobiva kasutajaliidesega arvutisõlm instrumendi juhtimiseks ja sellega täiendavate salvestusseadmete ühendamiseks.

Kontaktivaba optilise profilomeetri hästi läbimõeldud funktsionaalsus võimaldab määrata ja kuvarile kuvada väga suure ja enamasti ammendava hulga vajalikku infot. Üksikasjalikud andmed aitavad võimalikult täpselt määrata pinnakareduse taseme ja edasise töötlemise vajaduse. Saadud teave sisaldab selliseid olulisi näitajaid nagu:

• skaneerimisala profiil - piki- ja põikisuunaline;

• konkreetse pinna maksimaalne lubatud mõõtetäpsus;

• seadme mõõtesammu diskreetsus (katkestus);

• lugemisviga skaneerimise ajal, samuti võimalik koguviga.

Lisaks põhifunktsioonidele pakuvad sellised profileerijad võimalust registreerige saadud tulemused spetsiaalsele termorullpaberile. Salvestus ise toimub profilogrammi kujul, tänu millele saab seadet kasutada ka täisväärtusliku profilograafina. Skannimise haldamine ja juhtimine toimub eraldi dialoogirežiimis, mis võimaldab teil mõõta kareduse taset mitte kogu tootel, vaid ainult vajalikel aladel.

Kaasaskantava või mobiilse kontaktivaba profilomeetri näitena kaaluge seda tüüpi seadmete üht populaarseimat mudelit - Saksa toodetud arvesti Mahr MarSurf PS1. Selles kompaktses seadmes edastatakse juhtsignaal spetsiaalse optilise anduri abil vastavasse vooluringi.Uuritava pinna ja aparaadi näiduvastuvõtja vahelise kauguse juhuslikud tahtmatud kõikumised (perioodilised osalised muutused) kompenseeritakse mõõteetapi automaatse kalibreerimissüsteemiga.

Profilomeeter on varustatud mugava digitaalse näidikuga ja spetsiaalse kokkutõmmatava kontaktivaba pliiatsiga. Kareduse mõõtmise vahemik tollides kaasaskantav mudel Mahr MarSurf PS1 ulatub 5-15 mikromeetrini.

Arvesti valik sõltub otseselt uuritava pinna tüübist ja eesmärgist, testitava toote keerukusest. Statsionaarsed kontakt- ja kontaktivabad profilomeetrid võimaldavad saada täpsemat ja detailsemat hinnangut materjali kareduse tasemele. Kõvade pindade, näiteks suure süsinikusisaldusega terasest osade karedust saab kõige paremini mõõta teemantpliiatsmasinaga. Materjalitöötluse kvaliteedi kiiret või osalist hindamist on mugavam teha kaasaskantavaga kaasaskantav seade.

Optilised mittekontaktsed arvestid on mõeldud ainult puhaste materjalide skaneerimiseks – tolm ja mustus võivad tulemust oluliselt moonutada.