Come misurare la planarità - Articolo tecnico
Esistono diversi modi per misurare la planarità di una superficie. Il metodo più comune nel settore della lappatura piana è l'utilizzo di una lampada al sodio monocromatica e di un piano interferometrico. Ciò fornisce misurazioni estremamente precise, più accurate della maggior parte delle misurazioni CMM, in modo economico.
Cosa sono le bande luminose?
Le bande luminose furono scoperte da Isaac Newton che le studiò per la prima volta nel 1717. Sono un modello di interferenza creato dal riflesso della luce tra due superfici.
Quando si cerca una sorgente luminosa monocromatica è possibile utilizzare il fenomeno per calcolare la planarità di un componente, ma la superficie del componente deve essere riflettente affinché appaiano le bande luminose. Le bande luminose sono costituite da una frangia luminosa e scura. Combinati, questi corrispondono alla lunghezza d'onda della luce monocromatica che nel caso di una sorgente luminosa di sodio è pari a 589nm. Quando si controlla la planarità delle parti, vengono contate solo le bande di ricerca; quindi, poiché questa è la metà della frangia totale, ogni banda scura equivale a 294 nm o 0,00029 mm.
I processi di lappatura diamantati sono ideali per la produzione di superfici riflettenti, che possono essere misurate per la planarità utilizzando questo metodo direttamente dopo l'operazione di lappatura.
Calcolatore di planarità
Tipici modelli di bande luminose che mostrano precisione di planarità
| Geometria della superficie | 1 Fascia luminosa 0.00029mm | 2 Fascia luminosas 0.00058mm | 3 Fascia luminosas 0.00087mm | 9 Fascia luminosas 0.00261mm | |
|---|---|---|---|---|---|
Convesso o ConcavoSuperficie parallela a piattaModello simmetrico |  |  | |||
ConvessoCon la banda di superficie concava si curva in direzione oppostaModello non simmetrico |  |  | |||
CilindricoConvesso o ConcavoModello simmetrico |  |  | |||
A forma di sellaModello simmetrico |  |  | |||
Come leggere le bande luminose con un “Piano interferometrico”
Per prima cosa pulire le superfici del componente e l'ottica piatta con un tessuto della lente o un panno morbido privo di lanugine. Entrambe le facce devono essere assolutamente pulite. Posizionare con attenzione il piatto ottico sulla parte superiore del componente. Non farlo scorrere. Man mano che il piatto ottico e il componente si uniscono, le linee appariranno attraverso il piatto. Manipolarlo per ottenere un modello di linea, come illustrato. Le linee sono frange o bande di interferenza e sono un'indicazione del livello in cui la superficie del componente è salita o caduta in relazione al piatto ottico.
Lettura della banda luminosa Mostrare una planarità perfetta
Planarità del piano di lappatura
CONVESSO
Il modello ad anello si muove verso la pressione delle dita. Se il pezzo è convesso, la piastra di lappatura è concava.
Piastra di lappatura concava
Gli anelli di comando devono essere spostati all'esterno della piastra per correggere questa condizioneCONCAVO
Il modello ad anello si allontana dalla pressione delle dita. Se il pezzo è concavo, la piastra di lappatura è convessa.
Piastra di lappatura convessa
Gli anelli di comando devono essere spostati all'interno della piastra per correggere questa condizioneLe bande parallele diritte e non la larghezza della banda luminosa indicano la planarità.
Grafico di finitura superficiale
Le superfici sono prodotte da una varietà di processi di asportazione del materiale. La geometria totale che ne risulta può essere meglio considerata suddivisa in tre componenti: rugosità, ondulazione e forma.
Parametri di base
Parametri - Vengono illustrati i vari parametri Ra e Rt. Si può vedere che la linea centrale è quella linea che divide le aree in modo tale che: A1 + A3 + ............ A7 = A2 + A4 + ............ A8 Le due misure di finitura superficiale più comuni sono Ra e Rt Queste sono descritte come segue:
Ra è universalmente riconosciuto come il parametro internazionale più utilizzato di rugosità. È la media aritmetica delle deviazioni del profilo di rugosità dalla linea media.
Rt è l'altezza massima da picco a valle del profilo sulla lunghezza misurata. Le misurazioni sono solitamente quotate in micron. 1 micron = circa 40 micro-pollici
Esempi di Ra e Rt
Dichiarazioni tipiche di finitura superficiale o texture sul disegno:
Simbolo A Come specificare il valore massimo di rugosità in Ra micron.
Simbolo B Come specificare i valori di rugosità massima e minima.
Simbolo C Come specificare la rugosità massima e il processo di finitura.
Tabelle di conversione Kemet
| Da sistema anglosassone a sistema metrico decimale | ||||
|---|---|---|---|---|
| Millimetri (mm) | Microns (μm) | Angstroms (Å) | ||
| 1 POLLICE (1.00”) | = | 25.4 | 25,400 | 254,000,000. |
| 1 MILLESIMO . (0.001”) | = | 0.0254 | 25.4 | 254,000 |
| 1 MICRO POLLICE (μin) | = | 0.0000254 | 0.0254 | 254 |
| Da sistema metrico decimale a sistema anglosassone | ||||
| Pollici | Millesimi | Micro-pollici | ||
| 1 MILLIMETRO (mm) | = | 0.039 37 | 39.37 | 39,370 |
| 1 MICRON (μm) | = | 0.000 039 37 | 0.039 37 | 39.37 |
| 1 ANGSTROM (Å) | = | 0.000 000 003 937 | 0.000 003 937 | 0.003 937 |
Attrezzature per la misurazione della planarità
Piani interferometrici Kemet
Prodotti al quarzo, i piatti ottici Kemet sono disponibili in banda singola e bifacciale, banda luminosa 1/4 o precisione della banda luminosa 1/10. Dimensioni standard da 25mm fino a 300mm di diametro.
Lampada a Luce Monocromatica Kemet
Produce letture di planarità chiare se utilizzato con Kemet Optical Flats. Il Light dal design compatto è facilmente trasportabile e utilizza una sorgente luminosa al sodio a lunga durata. Fornito con una tabella di interpretazione della lettura della planarità.
Misuratori di planarità Kemet
Il misuratore di planarità Kemet viene utilizzato per monitorare la planarità di una piastra di lappatura e per fornire un'indicazione della planarità che la piastra produrrà su una determinata dimensione del pezzo.
