Qu'est-ce qu'un rugosimètre
Un rugosimètre mesure la texture qu'une opération d'usinage laisse derrière elle. Le plan l'exige par une valeur Ra portée à côté d'un symbole de surface ; l'appareil est ce qui transforme cette exigence en un nombre enregistrable et discutable. Le déplacement est court - des millimètres et non des mètres - et il est normalement effectué sur la pièce finie plutôt que sur un échantillon, car l'état de surface est une propriété de cette pièce-là et non du procédé en général.
La valeur dépend des réglages autant que de la surface. Un appareil à palpeur sépare la rugosité de l'ondulation sous-jacente au moyen d'un filtre dont la coupure est la longueur d'échantillonnage, et un Ra calculé à une coupure n'est pas le même nombre qu'un Ra calculé à une autre coupure sur la même surface. Le jeu de paramètres n'est pas universel non plus : la même famille de normes définit Rz différemment d'une édition à l'autre, si bien qu'un plan qui nomme une norme demande les paramètres de cette édition et non ceux d'une autre.
En choisir un est donc surtout une question portant sur la forme à mesurer plutôt que sur l'appareil. Un plan de pose qui peut être posé sur une paillasse ne pose pas de difficulté ; un alésage, une gorge, un siège conique ou une surface courbe de faible rayon restreignent le choix du palpeur et excluent parfois un appareil à patin. Les sections ci-dessous traitent du palpeur, des paramètres et des normes qui doivent être déclarés avant qu'une mesure ne signifie quoi que ce soit.
Comment mesure un rugosimètre
L'appareil promène un palpeur de diamant sur la surface à vitesse constante et enregistre le déplacement vertical, soit par rapport à un patin qui suit la surface, soit par rapport à une référence interne qui ne la suit pas. Un palpeur à patin se met en place plus vite et constitue l'instrument de terrain habituel ; un palpeur sans patin suit la géométrie nominale de la pièce, ce dont a besoin une surface courbe ou interrompue, car un patin intégrerait sinon la courbure de la pièce dans le résultat.
Le profil enregistré est filtré de façon à séparer l'ondulation de grande longueur d'onde de la rugosité de courte longueur d'onde, et la coupure qui opère cette séparation est la longueur d'échantillonnage. À partir du profil filtré, l'appareil calcule les paramètres : Ra comme écart moyen arithmétique, Rz comme hauteur maximale sur la longueur d'échantillonnage, Rq comme valeur efficace, et une longue queue au-delà couvrant les paramètres d'espacement, de pente et de taux de matière. Les appareils diffèrent par l'étendue de cette queue, ce qui compte dès qu'un plan en nomme un paramètre inhabituel.
Les limites sont géométriques plutôt qu'électroniques. Un palpeur ne peut pas entrer dans une gorge plus étroite que sa pointe ni suivre un sommet plus aigu que sa pointe ; ce même rayon de pointe qui lit fidèlement un état de surface fin est aussi le plus facilement endommagé, et il se dégrade silencieusement au lieu de tomber en panne. Un appareil à patin lit selon un arc lorsque la surface est courbe, et les matériaux tendres ou poisseux peuvent être marqués par le déplacement lui-même. Lorsque l'un de ces points gouverne la réponse, l'instrument doit être choisi en fonction de la forme, et non la forme adaptée à l'instrument.
Choix de configuration
L'essentiel de la spécification est déterminé par ces décisions plutôt que par la classe d'exactitude. Chacune contraint la suivante, c'est pourquoi elles sont tranchées dans l'ordre.
| Configuration | Options à fixer | Ce que cela détermine réellement |
| Référence du palpeur | Un patin qui suit la surface, ou un palpeur sans patin référencé au corps de l'appareil | La possibilité de suivre une surface courbe, convexe ou interrompue, et le mode de mise en place de l'appareil sur la pièce. |
| Jeu de paramètres et édition de la norme | La famille de normes et l'édition que l'appareil calcule, et le nombre de paramètres qu'il propose au-delà de Ra | La possibilité de mesurer l'exigence du plan telle qu'elle est écrite. Rz en particulier est défini différemment selon les éditions. |
| Longueur d'échantillonnage et longueur d'évaluation | Les coupures prises en charge par l'appareil, et le nombre de longueurs d'échantillonnage moyennées | Le nombre qui sort. Une mesure n'est comparable qu'à une autre prise à la même coupure. |
| Rayon de pointe et angle du cône | Le rayon de pointe monté, et l'angle du cône qui le porte | Le plus fin détail que l'appareil peut résoudre, et la plus étroite des gorges ou rainures où le palpeur peut entrer. |
| Course de déplacement | La distance parcourue par le palpeur, et le fait qu'une seule course couvre la longueur d'évaluation exigée | La possibilité de mesurer une surface grossière ou longue sans déplacer l'appareil en cours de mesure. |
| Orientation et maintien | Mise en place à la main, ou support et plateau de mesure | La possibilité de tenir des pièces petites ou difficiles suffisamment immobiles pour une course valide, et le besoin d'un plateau pour une pièce courbe. |
| Sortie et compte rendu | Affichage direct, stockage interne, et export par câble, carte ou liaison sans fil | La possibilité de produire un enregistrement de lot sans recopier les mesures à la main, ce qui est la principale source d'erreurs de transcription. |
| Vérification | L'échantillon de référence fourni avec l'appareil, et l'intervalle auquel il est utilisé | La possibilité de démontrer que l'appareil lit correctement, ce que la plupart des systèmes qualité exigent à intervalle défini. |
Comment choisir un rugosimètre
| Critère | Pourquoi il décide de la réponse | Comment le fixer avant de nous consulter |
| La forme à mesurer | Un plan, un alésage, une gorge, un épaulement et une surface courbe demandent chacun une géométrie de palpeur différente, et certains une autre référence | Décrivez la forme par un croquis, et donnez le plus petit rayon, la plus petite largeur et la plus grande profondeur à atteindre. |
| Le paramètre et sa coupure | La réponse dépend des deux : un appareil qui ne peut pas calculer le paramètre nommé à la coupure nommée ne peut pas faire le travail | Citez l'exigence exactement telle qu'elle figure sur le plan, avec la norme et l'édition qu'elle nomme. |
| La finesse attendue de l'état de surface | Une valeur inférieure à la résolution de l'appareil, ou une pointe trop grosse pour les sommets, produit la mesure d'autre chose que la surface | Donnez la valeur cible en même temps que le procédé qui la produit, et non la valeur seule. |
| Taille et accessibilité de la pièce | La course doit tenir dans la forme, et l'appareil doit l'atteindre sans être soutenu par une surface qui ne fait pas partie de la mesure | Donnez la taille de la pièce, la portée nécessaire, et le fait que la mesure soit faite sur la machine ou sur une paillasse. |
| Acceptabilité d'une marque sur la pièce | Le déplacement laisse une trace, acceptable sur un échantillon et pas toujours sur une surface finie ou revêtue | Précisez le matériau et le fait qu'une trace visible soit tolérable sur la pièce livrée. |
| Nécessité d'enregistrer les mesures | Un enregistrement de lot modifie l'exigence de sortie, et exclut parfois l'appareil le plus simple de la gamme | Indiquez si un rapport doit être produit, sous quelle forme, et à quel intervalle. |
Si l'un de ces points reste ouvert, envoyez ce qui est connu. Un devis peut être établi sur une description de la forme à mesurer et affiné une fois les lacunes comblées.
Les alternatives les plus proches
Ce sont les types que recouvre généralement une demande pour un rugosimètre, et le moment où le choix se décide vraiment.
| Alternative la plus proche | Ce qui la distingue d'un rugosimètre |
| Duromètres | Mesurent la résistance du matériau à la pénétration, et non la forme de sa surface. Les deux sont pris sur la surface finie et tous deux sont appelés sur les mêmes plans, mais une surface rugueuse et une surface tendre sont deux défauts indépendants et aucun des deux instruments ne voit l'autre. |
| Jauges d'épaisseur de revêtement | Mesurent la profondeur d'une couche située au-dessus du substrat, et non la texture de la surface la plus externe. Une pièce peinte ou plaquée porte généralement les deux exigences, et les deux instruments s'emploient ensemble plutôt que l'un à la place de l'autre. |
| Jauges d'épaisseur à ultrasons | Mesurent la quantité de matière à travers la paroi, et non l'état de la face exposée. Elles répondent à une question de perte d'épaisseur ou de durée de vie restante ; un rugosimètre répond à une question d'ajustement, d'étanchéité ou d'aspect. |
| Profileurs optiques et confocaux | Lisent une surface plutôt qu'une ligne : ils saisissent donc la texture en trois dimensions et ne sont pas limités par le rayon de pointe d'un palpeur. Ils coûtent plus cher et leur résultat n'est pas identique à celui d'un palpeur, ce qui compte lorsque le plan nomme une méthode à palpeur. |
| Appareils de mesure de la circularité et de la forme | Mesurent l'écart à une géométrie nominale - défaut de circularité, conicité, perpendicularité - ce qui relève de la forme et non de la texture. Les deux exigences figurent sur le même plan et se mesurent sur des appareils différents pour des raisons différentes. |
| Comparateurs visuels et échantillons de référence | Donnent un jugement conforme ou non conforme par rapport à une surface de référence, sans produire de nombre. Rapides et suffisants pour un tri en atelier, mais ils ne peuvent pas être enregistrés comme une valeur mesurée ni servir d'arbitrage en cas de litige. |
La rugosité, la dureté et l'épaisseur de revêtement sont les trois exigences de surface qu'un plan nomme le plus souvent ensemble ; la frontière entre elles tient à ce qui est mesuré, et non à l'endroit où on le mesure.
Ce qu'il faut inclure dans la demande
La première réponse peut être un devis plutôt qu'une série de questions si la demande contient ces éléments. Lorsqu'un chiffre est inconnu, envoyez la description de l'usage et nous confirmerons ce qu'il implique.
- La forme à mesurer, avec un croquis de la géométrie et son plus petit rayon, sa largeur et sa portée
- L'exigence de surface exactement telle qu'écrite sur le plan, y compris la norme et son édition
- La valeur cible, et le procédé censé la produire
- Le matériau, et le fait que le déplacement puisse laisser une trace visible
- La taille de la pièce, et le fait que la mesure se fasse sur la machine ou sur une paillasse
- La nécessité d'un palpeur sans patin, et l'implication d'une surface courbe ou interrompue
- La nécessité de stocker et d'exporter les mesures, et sous quelle forme
- L'échantillon de référence ou le moyen d'étalonnage disponible localement
- Les conditions ambiantes au point d'usage, notamment la température et les vibrations
- Quantité, port de destination et date de livraison requise