표면 거칠기 측정기의 정의
표면 거칠기 측정기는 가공 작업이 남기는 표면의 결을 측정합니다. 도면은 표면 기호 옆에 Ra 값을 적어 이를 요구하며, 계기는 그 지시를 기록하여 다툴 수 있는 숫자로 바꿔 놓는 역할을 합니다. 측정 경로는 짧아서 미터가 아니라 밀리미터 단위이고, 마감은 일반적 공정의 속성이 아니라 해당 부품 하나의 속성이므로 통상 시편이 아닌 완성된 부품 위에서 측정합니다.
값은 표면 자체만큼이나 설정에 좌우됩니다. 촉침식 계기는 표본 길이가 컷오프인 필터를 써서 아래층의 파상도와 거칠기를 갈라 놓으며, 같은 표면에서도 컷오프가 다르면 Ra는 같은 값이 아닙니다. 파라미터 집합도 하나로 정해져 있지 않습니다. 같은 표준 계열이라도 판본에 따라 Rz의 정의가 다르므로, 표준 이름을 적어 둔 도면은 그 판본의 파라미터를 요구하는 것이지 다른 판본을 요구하는 것이 아닙니다.
따라서 선정은 계기보다 측정 대상 형상에 관한 질문입니다. 작업대에 얹을 수 있는 평면은 간단하고, 구멍·홈·원뿔 시트 또는 반경이 작은 곡면은 픽업 선택을 좁히며 때로 스키드식 계기를 아예 배제합니다. 아래 각 절에서는 측정값에 뜻을 부여하기에 앞서 밝혀야 할 픽업, 파라미터, 표준을 차례로 다룹니다.
표면 거칠기 측정기 측정 원리
계기는 다이아몬드 촉침을 일정한 속도로 표면 위로 끌어내리며 수직 변위를 기록하는데, 표면을 타는 스키드를 기준으로 삼거나 스키드 없이 계기 내부의 기준을 따릅니다. 스키드식 픽업은 올려 놓기가 빨라 현장 계기로 통상 쓰이고, 스키드리스는 부품의 공칭 기하를 따릅니다. 곡면이나 중단면에는 후자가 필요한데, 스키드라면 부품의 곡률이 결과에 실려 들어오기 때문입니다.
기록된 프로필은 필터를 거쳐 긴 파장의 파상도와 짧은 파장의 거칠기가 갈라지고, 그 분리를 수행하는 컷오프가 표본 길이입니다. 계기는 걸러진 프로필에서 파라미터를 계산합니다. Ra는 산술 평균 변차, Rz는 표본 길이에 걸친 최대 높이, Rq는 제곱평균근이고, 그 너머에는 간격·기울기·재료 비율 파라미터가 길게 이어집니다. 계기마다 제공하는 수가 달라서, 도면이 드문 파라미터를 지정한 순간부터 그 차이가 문제가 됩니다.
한계는 전자적인 것이 아니라 기하적인 것입니다. 촉침은 끝 반경보다 좁은 홈에는 들어갈 수 없고 끝보다 뾰족한 피크는 좇을 수 없으며, 고운 마감을 성실히 읽는 바로 그 끝 반경이 가장 쉽게 손상되고, 고장으로 드러나지 않고 조용히 성능이 떨어집니다. 스키드식 계기는 곡면에서 호를 따라 읽고, 무르거나 질긴 재료는 측정 이동 자체가 자국을 남길 수 있습니다. 이들 중 어느 것이든 답을 좌우하는 자리에서는, 형상을 계기에 맞추는 것이 아니라 계기를 형상을 피해 택해야 합니다.
구성 옵션
사양의 대부분은 정확도 등급이 아니라 이 결정들에서 정해집니다. 앞의 결정이 뒤를 제약하기 때문에 순서대로 확정하는 것입니다.
| 구성 | 선택 항목 | 실제로 무엇을 결정하는가 |
| 픽업 기준 | 표면을 타는 스키드, 또는 계기 본체를 기준으로 삼는 스키드리스 픽업 | 곡면·볼록면·중단면을 실제로 추적할 수 있는지, 그리고 계기를 부품 위에 어떻게 올려야 하는지를 결정합니다. |
| 파라미터 집합과 표준 판본 | 계기가 어떤 표준 계열과 판본으로 계산하며 Ra 외에 몇 개의 파라미터를 제공하는지 | 도면의 지시를 적힌 그대로 측정할 수 있는지 결정합니다. 특히 Rz는 판본마다 정의가 다릅니다. |
| 표본 길이와 평가 길이 | 계기가 지원하는 컷오프와, 표본 길이를 몇 개 평균하는지 | 결국 나오는 값이 무엇인지를 결정합니다. 측정값은 컷오프가 같은 조건에서 얻은 다른 측정값과만 비교할 수 있습니다. |
| 촉침 끝 반경과 원뿔 각도 | 장착된 촉침의 끝 반경과 그 뒤쪽 원뿔의 각도 | 계기가 분별할 수 있는 가장 미세한 형상과, 촉침이 들어갈 수 있는 가장 좁은 홈이나 슬롯을 결정합니다. |
| 측정 스트로크 | 픽업이 이동하는 거리와, 한 번의 스트로크로 요구되는 평가 길이를 덮는지 | 거친 표면이나 긴 표면을 중간에 계기를 다시 놓지 않고 측정할 수 있는지 결정합니다. |
| 배치 방향과 고정 | 손으로 얹는 방식, 또는 스탠드와 측정 플랫폼 | 작거나 형태가 불편한 부품을 유효한 측정이 될 만큼 고박할 수 있는지, 그리고 곡면 부품에 플랫폼이 필요한지 결정합니다. |
| 출력과 보고서 | 직접 표시, 내부 저장, 그리고 케이블·카드·무선 링크로 내보내기 | 측정값을 손으로 옮겨 적지 않고 로트 기록을 만들 수 있는지 결정합니다. 옮겨 적기에서 오류의 대부분이 발생합니다. |
| 검증 | 계기와 함께 제공되는 표준 시험편과 그 사용 주기 | 계기가 바르게 측정하고 있음을 입증할 수 있는지 여부입니다. 대부분의 품질 경영 체계는 정해진 주기로 이를 요구합니다. |
표면 거칠기 측정기 선택 방법
| 요소 | 답을 좌우하는 이유 | 문의 전에 결정하는 방법 |
| 측정할 형상 | 평면·구멍·홈·단차·곡면은 각각 다른 픽업 기하를 요구하고 일부는 다른 기준을 요구합니다. | 형상을 스케치로 설명하고, 최소 반경과 최소 폭, 가장 깊은 도달 거리를 알려 주십시오. |
| 파라미터와 그 컷오프 | 답은 둘 다에 좌우되므로, 지정한 컷오프로 지정된 파라미터를 계산할 수 없는 계기는 그 일을 할 수 없습니다. | 표준 이름과 판본까지, 도면에 적힌 지시를 그대로 옮겨 적어 보내 주십시오. |
| 마감이 얼마나 고울 것으로 기대되는지 | 계기의 해상도보다 작은 값이나 피크에 비해 큰 촉침을 쓰면 표면 그 자체가 아닌 다른 것이 측정됩니다. | 값만 적지 말고 그 값을 만들 공정을 함께 알려 주십시오. |
| 부품 크기와 접근성 | 스트로크가 형상에 맞아야 하고, 계기가 측정에 포함되지 않는 표면에 얹혀 지지되지 않고 그 형상에 도달해야 합니다. | 부품 크기와 필요한 도달 거리, 그리고 기계 위와 작업대 중 어디에서 측정하는지 알려 주십시오. |
| 부품에 자국이 남아도 되는지 | 측정 이동은 자국을 남기고, 그것은 시편에서는 허용되어도 완성면이나 도막면에서는 늘 허용되는 것은 아닙니다. | 재질과, 납품 부품에 눈에 띄는 자국이 허용되는지 적어 주십시오. |
| 측정값을 기록해야 하는지 | 로트 기록은 출력 요구를 바꾸며, 때로 제품군에서 가장 단순한 계기를 선택지에서 제외합니다. | 보고서를 만들어야 하는지, 어떤 형태로, 어떤 주기로 만드는지 적어 주십시오. |
아직 정하지 못한 항목이 있으면 알려진 내용만 보내 주십시오. 형상 설명만으로 견적을 먼저 보내 드리고, 빈 부분을 채운 뒤에 확정할 수 있습니다.
가장 유사한 대체 제품
표면 거칠기 측정기 문의가 보통 귀결되는 제품 유형과, 선택이 실제로 갈리는 지점입니다.
| 가장 가까운 대안 | 거칠기 측정기와의 차이 |
| 경도 시험기 | 표면의 모양이 아니라 재료가 눌러 들어가는 데 얼마나 저항하는지를 측정합니다. 둘 모두 마감면에서 측정되고 같은 도면에 지시되지만, 거친 표면과 무른 표면은 별개의 결함이며 어느 계기도 다른 쪽의 결함은 볼 수 없습니다. |
| 도막 두께 게이지 | 최외각 표면의 결이 아니라 기판 위에 올라간 층의 깊이를 측정합니다. 도장 또는 도금 부품은 통상 두 요구를 모두 갖기 때문에, 두 계기는 서로를 대체하는 것이 아니라 함께 사용합니다. |
| 초음파 두께 게이지 | 노출된 면이 어떻게 마감되었는지가 아니라 벽을 관통한 재료의 양을 측정합니다. 답하는 것은 벽두께 감소나 잔여 수명에 관한 질문이고, 거칠기 계기는 끼움 맞음, 실링 또는 외관의 질문에 답합니다. |
| 광학식 및 공초점 프로파일러 | 선이 아니라 면을 읽으므로 삼차원의 결을 포착하고 촉침 끝 반경의 제한을 받지 않습니다. 비용이 더 들고 결과는 촉침식 결과와 같지 않으며, 도면이 촉침 방식을 지정한 경우에 문제가 됩니다. |
| 원형도 및 형상 측정기 | 공칭 기하에서의 이탈, 곧 원형 이탈·테이퍼·직각도를 측정하며, 이것은 결이 아니라 형상입니다. 두 요구는 같은 도면에 함께 올라 있지만 서로 다른 이유 때문에 서로 다른 계기로 측정됩니다. |
| 육안 비교기와 시험편 | 숫자를 내놓지 않고 기준 표면과 대조해 합격·불합격 판정만 내립니다. 빠르고 현장 선별에는 충분하지만, 측정값으로 기록하거나 분쟁의 중재 자료로 쓸 수는 없습니다. |
거칠기, 경도, 도막 두께는 도면이 가장 자주 함께 지정하는 표면 요구 세 가지이며, 둘의 경계는 어디서 측정하는가가 아니라 무엇을 측정하는가입니다.
해당 문의에 포함할 내용
문의에 이 내용들이 담겨 있다면 첫 회신은 질문 목록이 아니라 견적이 될 수 있습니다. 수치를 모르는 경우 측정 업무 내용을 보내 주시면 무엇을 의미하는지 확인해 드립니다.
- 측정할 형상과, 기하의 최소 반경·폭·도달 거리를 스케치로 그린 것
- 표면 지시를 도면 그대로, 표준과 그 판본까지 포함한 것
- 목표 값과 그것을 만들 것으로 예상되는 공정
- 재료와, 측정 이동이 눈에 띄는 자국을 남겨도 되는지
- 부품 크기와, 기계 위 측정인지 작업대 위 측정인지
- 픽업이 스키드리스여야 하는지, 곡면이나 중단면이 관련되는지
- 측정값을 저장하고 내보내야 하는지, 그리고 어떤 형태로 하는지
- 근처에서 쓸 수 있는 표준 시험편 또는 교정 구성
- 온도와 진동을 포함한 사용 지점의 주변 환경
- 수량, 목적지 항구, 요구 납기