Profilografia

Profilografia - metoda pomiaru gładkości powierzchni metalowych lub ceramicznych umożliwiająca zarejestrowanie w sposób trwały zarysu chropowatości za pomocą wykresu [I. Duda 1994, s. 132]. Pod nazwą ceramika rozumiemy obecnie nie tylko materiały pochodzące od glin, lecz także wiele innych materiałów nieorganicznych o podobnej do nich technologii wykonania i podobnych właściwościach [T. Masewicz, S. Wenda 1973, s 223].

Chropowatość jest natomiast stanem powierzchni, który charakteryzuje się drobnymi nierównościami o bardzo małych odległościach pomiędzy ich wierzchołkami. Chropowatość powierzchni rośnie wraz ze wzrostem wysokości tych nierówności; dla przedmiotów metalowych, z tworzyw sztucznych itp. chropowatość powierzchni określa się najczęściej przez podanie klasy chropowatości według PN/M-04251. Pojęciem przeciwstawnym do chropowatości jest gładkość powierzchni, przy czym im mniejsza chropowatość powierzchni, tym gładkość większa i odwrotnie [J. Zienkowicz i in. 1969 s. 106].

Przyrządem umożliwiającym zarejestrowanie chropowatości za pomocą wykresu jest profilograf [E. Sobol 1996, s. 902]. Wykres powstały na profilografie to profilogram, którego powiększenie pionowe (od kilkuset do około 100 000) jest wielokrotnie większe od poziomego. Z profilogramu odczytuje się parametry chropowatości. Profilografy działają na zasadzie pomiaru mechaniczno - elektrycznej lub mechaniczno - optycznej. Zakres pomiarowy na ogół waha się w granicach od 0,2 do 0,25 µm. Do najbardziej znanych należą profilogram Lewina, Lertz - Forstera, Ammona, Bruscha [T. Dobrzański i in. 1969, s. 604].

• Pojęciem związanym z profilografią jest też profilografometr, czyli grubościomierz umożliwiający zarówno szybkie mierzenie parametrów chropowatości (zasada profilometru), jak i sporządzanie profilogramów (zasada profilografów). Zakres pomiarowy waha się na ogół w granicach od 0,02 do 40 µm. Do najbardziej znanych należą profilografometr Taylor - Hobson i Perth Ometer [T. Dobrzański i in. 1969, s. 604].

Zastosowanie profilografii w różnych branżach przemysłu

• W branżach przemysłu metalowego i ceramicznego profilografia znajduje zastosowanie w celu kontroli powierzchni.
• W tych branżach ocenie jakości powierzchni podlegają różne elementy lub produkty, takie jak płytki ceramiczne, blachy stalowe, tłoki silników, elementy wirujące, narzędzia tnące itp.
• Korzyści wynikające z zastosowania profilografii w tych branżach obejmują poprawę jakości produktów poprzez dokładne monitorowanie chropowatości powierzchni, zwiększenie wydajności poprzez optymalizację procesów produkcyjnych, oraz zwiększenie trwałości produktów poprzez eliminację wad powierzchniowych.
• W tych branżach istnieją normy branżowe oraz wymagania klientów dotyczące chropowatości powierzchni, które muszą być spełnione.
• Niewłaściwa jakość powierzchni w tych branżach może prowadzić do różnych zagrożeń i problemów, takich jak zwiększone zużycie narzędzi, obniżona wydajność procesów, a nawet potencjalne uszkodzenia lub awarie produktów. Profilografia może pomóc w zapobieganiu tym zagrożeniom poprzez skuteczną kontrolę jakości powierzchni.

Metody analizy profilogramów

• Analiza profilogramów umożliwia ocenę różnych parametrów chropowatości powierzchni, takich jak wysokość chropowatości, średnia chropowatość, odchylenie standardowe, parametr Rz itp.
• Do pomiaru tych parametrów stosuje się różne metody, takie jak metoda stykowa, metoda optyczna, metoda laserowa itp. Jednostkami tych parametrów są mikrometry, nanometry lub inne jednostki długości.
• Podstawowe techniki analizy profilogramów obejmują analizę parametrów, analizę filtracyjną, analizę FFT (Fast Fourier Transform) itp. Pozwalają one na dokładną charakterystykę chropowatości powierzchni i identyfikację ewentualnych wad.
• Porównywanie profilogramów z normami branżowymi lub specyfikacjami klienta umożliwia ocenę jakości powierzchni i spełnienie wymagań jakościowych.
• Analiza profilogramów ma wiele korzyści, takich jak identyfikacja i eliminacja wad powierzchni, optymalizacja procesów produkcyjnych, monitorowanie zmian w czasie, co pozwala na utrzymanie stabilnej jakości produktów.

Nowoczesne rozwiązania w profilografii

• W profilografii stosuje się nowoczesne technologie i narzędzia, takie jak profilografometry optyczne, skaningowe, laserowe itp.
• Główne zalety tych nowoczesnych rozwiązań w porównaniu do tradycyjnych metod profilografii to większa precyzja, szybkość pomiaru, możliwość dokładnej analizy trójwymiarowej powierzchni, oraz możliwość pomiaru w trudno dostępnych miejscach.
• Nowoczesne rozwiązania profilograficzne oferują również większą rozdzielczość, dokładność, a także możliwość szybkiego przetwarzania danych pomiarowych. Ograniczenia mogą wynikać z kosztów zakupu i utrzymania tych zaawansowanych urządzeń, oraz z konieczności odpowiedniego szkolenia personelu.
• Przykłady zastosowania nowoczesnych rozwiązań profilograficznych można znaleźć w różnych branżach przemysłu, takich jak lotnicza, motoryzacyjna, medyczna, elektroniczna itp. Te rozwiązania przyczyniają się do poprawy jakości produktów poprzez dokładne monitorowanie chropowatości powierzchni i identyfikację wad.
• Perspektywy rozwoju profilografii w przyszłości są obiecujące, ze względu na postęp technologiczny i rosnące wymagania jakościowe w różnych branżach. Przewiduje się dalsze doskonalenie narzędzi pomiarowych, bardziej zaawansowane analizy danych i integrację profilografii z innymi systemami kontroli jakości.

Profilografia — artykuły polecane

Ciąg Fibonacciego — Areometria — Kalorymetria — Metoda Rossa — Rozstęp — Metale szlachetne — PH — Próba (Towaroznawstwo) — Kurtoza — Organizacja gospodarcza

Bibliografia

• Dobrzański T. i in. (red.) (1969), Encyklopedia Techniki - budowa maszyn, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa
• Duda I. (red.) (1995), Słownik pojęć towaroznawczych, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków
• Masewicz T., Wenda S. (1973), Materiałoznawstwo radiotechniczne, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa
• Wiśniakowska L. (2019), Słownik wyrazów obcych PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
• Zienkowicz J. i in. (red.) (1979), Encyklopedia technik. Materiałoznawstwo, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa

Autor: Pawlak Agnieszka