Mesurer la rugosité d'une surface grâce à la métrologie optique

La topographie de surface et ses détails structurels sont traditionnellement inspectés à l'aide de profilomètres tactiles (instruments à stylet) en guidant une pointe de sonde sur la surface d'une pièce et en contrôlant chaque déviation verticale de la texture. Avec cette méthode, les informations sur la topographie de surface, y compris les détails comme la rugosité, sont obtenues le long d'un profil 2D. On peut se demander dans quelle mesure les informations basées sur une ligne de profil peuvent décrire les caractéristiques de la surface et fournir des informations orientées vers la fonction.

Inspection des défauts de surface et des rayures produites par des profileurs tactiles ayant pratiquement la même taille 70 nm
Inspection des défauts de surface et des rayures produites par des profileurs tactiles ayant pratiquement la même taille 70 nm

Mesure de la rugosité optique et tactile

Si la surface présente des caractéristiques de manière aléatoire, le résultat du paramètre de rugosité est fortement influencé par la position de mesure. Dans de nombreux cas, la description de la surface basée sur une ligne de profil est insuffisante pour fournir des informations sur le comportement fonctionnel de la surface entière. Cette caractérisation ne permet d'obtenir que des informations limitées sur la cause d'une mauvaise fonctionnalité et comprend donc des informations limitées à des fins de contrôle de la qualité.

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Comment mesurer rapidement la rugosité d'une surface en 3D

Cette vidéo présente comment mesurer et caractériser la rugosité de surface sur des composants mécaniques, par exemple des surfaces polies, en utilisant des profileurs de surface optiques sans contact tels que les interféromètres à lumière blanche TopMap. Choisissez votre grossissement, profitez de la tourelle motorisée et du Focus Finder automatique pour la mesure et l'évaluation de la rugosité 3D en surface. Gérez et chargez vos recettes de mesure individuelles et prédéfinies pour des démarrages rapides et simplifiés de l'évaluation de la rugosité 3D, et partagez facilement vos connaissances et rapports sur l'évaluation de la rugosité, conformément par exemple à la norme ISO 25178 et bien d'autres.

Vue macro des structures fines mesurées avec un grand champ de vision jusqu'à 34 x 45 mm
Vue macro des structures fines mesurées avec un grand champ de vision jusqu'à 34 x 45 mm
Mesure de la rugosité avec une section transversale de matériau organique (cuir pour pièces intérieures d'automobiles)
Mesure de la rugosité avec une section transversale de matériau organique (cuir pour pièces intérieures d'automobiles)
Micro-rugosité avec la section transversale de la surface d'une tranche de silicium
Micro-rugosité avec la section transversale de la surface d'une tranche de silicium
Mesure de la rugosité de surface avec une résolution de l'ordre du nm d'une pièce métallique rectifiée
Mesure de la rugosité de surface avec une résolution de l'ordre du nm d'une pièce métallique rectifiée
Vue macro des structures fines mesurées avec un grand champ de vision jusqu'à 34 x 45 mm
Vue macro des structures fines mesurées avec un grand champ de vision jusqu'à 34 x 45 mm
Mesure de la rugosité avec une section transversale de matériau organique (cuir pour pièces intérieures d'automobiles)
Mesure de la rugosité avec une section transversale de matériau organique (cuir pour pièces intérieures d'automobiles)
Micro-rugosité avec la section transversale de la surface d'une tranche de silicium
Micro-rugosité avec la section transversale de la surface d'une tranche de silicium
Mesure de la rugosité de surface avec une résolution de l'ordre du nm d'une pièce métallique rectifiée
Mesure de la rugosité de surface avec une résolution de l'ordre du nm d'une pièce métallique rectifiée
Vue macro des structures fines mesurées avec un grand champ de vision jusqu'à 34 x 45 mm
Vue macro des structures fines mesurées avec un grand champ de vision jusqu'à 34 x 45 mm
Mesure de la rugosité avec une section transversale de matériau organique (cuir pour pièces intérieures d'automobiles)
Mesure de la rugosité avec une section transversale de matériau organique (cuir pour pièces intérieures d'automobiles)
Micro-rugosité avec la section transversale de la surface d'une tranche de silicium
Micro-rugosité avec la section transversale de la surface d'une tranche de silicium
Mesure de la rugosité de surface avec une résolution de l'ordre du nm d'une pièce métallique rectifiée
Mesure de la rugosité de surface avec une résolution de l'ordre du nm d'une pièce métallique rectifiée
Vue macro des structures fines mesurées avec un grand champ de vision jusqu'à 34 x 45 mm
Vue macro des structures fines mesurées avec un grand champ de vision jusqu'à 34 x 45 mm
Mesure de la rugosité avec une section transversale de matériau organique (cuir pour pièces intérieures d'automobiles)
Mesure de la rugosité avec une section transversale de matériau organique (cuir pour pièces intérieures d'automobiles)
Micro-rugosité avec la section transversale de la surface d'une tranche de silicium
Micro-rugosité avec la section transversale de la surface d'une tranche de silicium
Mesure de la rugosité de surface avec une résolution de l'ordre du nm d'une pièce métallique rectifiée
Mesure de la rugosité de surface avec une résolution de l'ordre du nm d'une pièce métallique rectifiée

Données de mesure 3D de la rugosité de surface

La mesure de la topographie aréolaire tridimensionnelle n'est pas soumise à ces limitations. Non seulement elle fournit une image de l'ensemble de la surface qui la rend plus facile à comprendre, mais les mesures aréolaires permettent également une évaluation orientée vers la fonction et la structure. En outre, les profils 2D peuvent facilement être extraits des données de mesure surfacique, qui peuvent à nouveau être évalués selon les règles de l'évaluation de la rugosité basée sur les lignes de profil. Contrairement à la mesure de la rugosité tactile, la mesure de la rugosité optique est sans contact et non réactive, ce qui évite tout dommage ou influence sur les surfaces sensibles par la procédure de mesure.

Les données de mesure de la rugosité surfacique fournissent une vue simple et complète de l'ensemble d'une surface. En revanche, une mesure de profil ne contient qu'une section limitée de la surface entière et est moins intuitive.

Schéma d'évaluation surfacique de la rugosité de surface selon ISO 25178-1, -2, -3
Schéma d'évaluation surfacique de la rugosité de surface selon ISO 25178-1, -2, -3
Schéma d'évaluation de la rugosité de surface par profil de ligne selon ISO 4287, 4288 et ISO 3274
Schéma d'évaluation de la rugosité de surface par profil de ligne selon ISO 4287, 4288 et ISO 3274

ISO pour l'évaluation des profils et des surfaces

Les chaînes de mesure pour le contrôle de surface ou de profil sont décrites dans les normes ISO 25178 ou ISO 4287, elles diffèrent les unes des autres sur certains détails.

Autres applications

Votre PolyXpert en Métrologie de surface

Florent Soulard

+33 (0)1 49 65 69 06
f.soulard@polytec.fr