Misura della rugosità superficiale — Parametri
Soluzioni per Microscopia
Metodo per profilo
Parametri del metodo per profilo (rugosità lineare)
(ISO4287:1997)
(ISO4287:1997)
(ISO4287:1997)
(ISO4287:1997)
(ISO4287:1997)
(ISO12085:1996)
* Le condizioni di calcolo possono differire tra i metodi per profilo e tridimensionali.
Parametri di ampiezza (picco e valle)
Altezza massima (Rz)
Rappresenta la somma dell'altezza massima del picco Zp e la profondità massima della valle Zv di un profilo nell'ambito della lunghezza di riferimento.
- Indicato come Ry nella JIS del 1994
- Picco del profilo: Parte al di sopra (dall'oggetto)della linea del profilo medio (asse X)
- Valle del profilo: Parte al di sotto (dallo spazio circostante) della linea del profilo medio (asse X)
Pz Altezza massima del profilo principale
Wz Altezza massima dell'ondulazione principale
Nota
Sebbene venga frequentemente utilizzato, l'altezza massima è significativamente influenzato da graffi, contaminazioni e rumore di misura a causa della sua correlazione con valori dei picchi.
Altezza massima del picco del profilo (Rp)
Rappresenta l'altezza massima del picco Zp di un profilo nell'ambito della lunghezza di campionamento.
Pp Altezza massima del picco del profilo principale
Wp Altezza massima del picco dell'ondulazione principale
Profondità massima della valle del profilo (Rv)
Rappresenta l'altezza massima del picco Zp di un profilo nell'ambito della lunghezza di campionamento.
Pv Altezza massima della valle del profilo principale
Wv Altezza massima della valle dell'ondulazione principale
Altezza media (Rc)
Rappresenta la media delle altezze Zt degli elementi del profilo nell'ambito della lunghezza di campionamento.
- Elemento del profilo: Una serie di picchi e valli adiacenti
- Altezza minima e lunghezza minima da differenziare dai picchi (valli)
Differenza con altezza minima: 10% del valore Rz
Differenza con lunghezza minima: 1% della lunghezza di riferimento
Pc Altezza media dell'elemento del profilo principale
Wc Altezza media dell'elemento dell'ondulazione
Altezza totale (Rt)
Rappresenta la somma dell'altezza massima del picco Zp e della profondità massima della valle Zv di un profilo nell'ambito della lunghezza di valutazione e non della lunghezza di campionamento.
- La relazione Rt≧Rz si applica a tutti i profili
Pt Altezza massima totale del profilo (Rmax nel caso della JIS del 1982)
Wt Altezza massima totale dell'ondulazione
Nota
Rt è un parametro più rigido rispetto a Rz, visto che la misura è effettuata in funzione della lunghezza di valutazione. Si dovrebbe notare che questo parametro è significativamente influenzato da graffi, contaminazioni e rumore di misura a causa dell'impiego dei valori dei picchi.
Rugosità media a cinque punti (Rzjis)
Rappresenta la somma dei valori medi dell'altezza dei cinque maggiori picchi e del valore medio della profondità delle cinque valli più profonde di un profilo nell'ambito della lunghezza di campionamento.
- Indicato come Rz nella JIS del 1994
Nota
Rzjis è equivalente al parametro Rz della norma obsoleta JIS B0601:1994. Sebbene la rugosità media a dieci punti è stata eliminata dall'attuale norma ISO, è stata usata diffusamente in Giappone ed è stata mantenuta nella norma JIS come parametro Rzjis.
Parametri dell'ampiezza media
Deviazione media aritmetica (Ra)
Rappresenta la media aritmetica dell'ordinata assoluta Z(x) nell'ambito della lunghezza di campionamento.
Pa Media aritmetica dell'altezza del profilo principale
Wa Media aritmetica dell'ondulazione
Nota
Uno dei parametri usati più frequentemente è la media aritmetica della differenza media delle altezze della superficie media. Fornisce dei risultati affidabili visto che il parametro non è significativamente influenzato da graffi, contaminanti e rumore della misura.
Errore quadratico medio della deviazione (Rq)
Rappresenta l'errore quadratico medio per Z(x) nell'ambito della lunghezza di campionamento.
Pq Errore quadratico medio dell'altezza per il profilo principale
Wq Errore quadratico medio dell'ondulazione
Nota
Questo rappresenta uno dei parametri usati più frequentemente e viene denominato anche valore RMS. Il parametro Rq 7corrisponde alla deviazione standard della distribuzione delle altezze. Il parametro genera dei dati statistici di qualità e produce dei risultati affidabili visto che il parametro non è significativamente influenzato da graffi, contaminanti e rumore della misura.
Asimmetria (Rsk)
Il quoziente del valore medio del cubo di Z (x) e del cubo di R8 nell'ambito della lunghezza di campionamento.
Rsk=0: Simmetrico rispetto alla linea media (distribuzione normale)
Rsk>0: Deviazione al di sotto della linea media
Rsk<0: Deviazione al di sopra della linea media
Psk Asimmetria del profilo principale
Wsk Asimmetria del profilo di ondulazione
Nota
Questo parametro è correlato alla distribuzione delle altezze. È adatto per la valutazione dell'usura e delle coppe dell'olio relativamente ai piani inclinati.
Curtosi (Rku)
Rappresenta il quoziente del valore quadratico medio di Z (x) e della quarta potenza di Rq nell'ambito della lunghezza di campionamento.
Rku=3: Distribuzione normale
Rku>3: Distribuzione delle altezze andamento acuto
Rku<3: Distribuzione delle altezze andamento ottuso
Pku Curtosi del profilo principale
Wku Curtosi del profilo di ondulazione
Nota
Questo parametro è correlato alla forma delle estremità dei picchi e delle valli, inoltre è adatto per analizzare il grado di contatto tra due oggetti.
Parametri di spaziatura
Larghezza media (RSm)
Rappresenta la media delle lunghezze Xs degli elementi del profilo nell'ambito della lunghezza di campionamento.
- Indicato come Sm nella norma JIS 94
- Altezza minima e lunghezza minima da differenziare dai picchi (valli)
Differenza con altezza minima: 10% del valore Rz
Differenza con lunghezza minima: 1% della lunghezza di riferimento
Psm Larghezza media dell'elemento del profilo principale
Wc Larghezza media dell'elemento dell'ondulazione
Nota
Questi parametri sono usati per valutare la dimensione orizzontale di grani e scanalature invece che i parametri delle altezze.
(In the case of a roughness profile)
Parametri ibridi
Errore quadratico medio della pendenza (Rdq)
Rappresenta l'errore quadratico medio per la pendenza locale dz/dx nell'ambito della lunghezza di campionamento.
Pdq Errore quadratico medio per la pendenza per il profilo principale
Wdq Errore quadratico medio per la pendenza per l'ondulazione
Nota
L'inclinazione della superficie può essere rappresentata numericamente con questo parametro.
Curva Abbott (material ratio curve) e parametri correlati
Curva Abbott e curva di densità della probabilità
Le curve Abbott (material ratio curve) rappresenta il rapporto del materiale derivato come funzione matematica del parametro c, dove c rappresenta l'altezza di divisione per un campione specifico. Viene denominata anche curva portante (BAC). Le curve di densità della probabilità rappresenta la probabilità di presenza delle altezze Zx . Questo parametro è equivalente all'istogramma della distribuzione delle altezze.
Rapporto materiale (Rmr(c))
Indica il rapporto della lunghezza del materiale Ml(c) dell'elemento del profilo per la lunghezza di valutazione per il c del livello dell'altezza della sezione (% o μm).
Pmr (c) Indice di lunghezza del materiale del profilo principale (in passato tp)
Wmr (c) Indice di lunghezza del materiale dell'ondulazione
ifferenza d'altezza della sezione del profilo (Rdc)
Rdc rappresenta la differenza di altezza nel c del livello dell'altezza della sezione, corrispondente i due rapporti del materiale.
Pdc La differenza del livello dell'altezza della sezione per il profilo principale
Wdc La differenza del livello dell'altezza della sezione per il profilo dell'ondulazione
Rapporto relativo del materiale (Rmr)
Rmr indica il rapporto del materiale determinato dalla differenza Rδc tra il C0 del livello dell'altezza della sezione referenziale e il livello dell'altezza della sezione del profilo.
Pmr Indice della lunghezza del materiale relativo del profilo principale
Wmr Indice della lunghezza del materiale relativo del profilo di ondulazione
Parametri di una superficie con proprietà funzionali stratificate
Parametri di una superficie con proprietà funzionali stratificate
I valori Rk, Mr1 e Mr2 sono calcolati dalla curva lineare (curva lineare equivalente) minimizzando l'inclinazione sezionale corrispondente al 40% della curva di Abbott. Viene tracciato un triangolo con l'area equivalente alla sporgenza della curva di Abbott divisa dal valore del parametro Rk e vengono calcolati i parametri Rpk e Rvk.
Rk Profondità rugosità centro
Rpk Altezza picco ridotto
Rvk Profondità valle ridotta
Mr1, Mr2 Parte del materiale
Nota
Questa funzione è usata per valutare la frizione e l'usura. Può inoltre essere usato per valutare la lubricità delle superfici dei cilindri dei motori.
Parametri dei motivi
Parametri dei motivi
I parametri dei motivi sono usati per la valutazione dello stato del contatto della superficie in base agli elementi inviluppati della superficie del campione.
AR Spaziatura media dei motivi di rugosità: la media aritmetica dell'Ari dei motivi di rugosità calcolato dalla lunghezza di valutazione
R Profondità media dei motivi di rugosità: la media aritmetica dellHj della profondità dei motivi di rugosità calcolato dalla lunghezza di valutazione
Rx Profondità massima dei motivi di rugosità: il valore massimo dell'Hj calcolato dalla lunghezza di valutazione
AW Spaziatura media dei motivi di ondulazione: la media aritmetica dell'AWi dei motivi di ondulazione calcolato dalla lunghezza di valutazione
W Profondità media dei motivi di ondulazione: la media aritmetica dell'HWj dei motivi di ondulazione calcolato dalla lunghezza di valutazione
Wx Profondità massima dei motivi di ondulazione: la media aritmetica dell'HWj dei motivi di ondulazione calcolato dalla lunghezza di valutazione
Nota
Questi parametri sono adatti per la valutazione della scorrevolezza dei meccanismi di lubrificazione e delle superfici di contatto come le guarnizioni.
Parametri del metodo areale
(ISO25178-2:2030)
(ISO25178-2:2030)
(ISO25178-2:2030)
(ISO25178-2:2030)
(ISO25178-2:2030)
(ISO25178-2:2030)
Parametri dell'altezza
Altezza massima (Sz)
Questo parametro estende il parametro del profilo Rz (rugosità lineare) tridimensionalmente. L'altezza massima Sz è equivalente alla somma dell'altezza massima dei picchi Sp e la profondità massima delle valli Sv.
Nota
Sebbene venga frequentemente utilizzato, questo parametro è significativamente influenzato da graffi, contaminazioni e rumore di misura a causa dell'impiego dei valori dei picchi.
Altezza massima dei picchi (Sp)
Questo parametro estende il parametro del profilo Rp (rugosità lineare) tridimensionalmente. Rappresenta il valore massimo di altezza del picco.
Profondità massima delle valli (Sv)
Questo parametro estende il parametro del profilo Rv (rugosità lineare) tridimensionalmente. Rappresenta il valore massimo di profondità delle valli.
Media aritmetica delle altezze (Sa)
Questo parametro estende il parametro del profilo Ra (rugosità lineare) tridimensionalmente.
Rappresenta la media aritmetica dell'ordinata assoluta Z (x, y) nell'area di valutazione.
Nota
Rappresenta uno dei parametri usati più frequentemente ed è la media aritmetica della differenza media delle altezze del piano medio. Fornisce dei risultati affidabili visto che il parametro non è significativamente influenzato da graffi, contaminanti e rumore della misura.
Errore quadratico medio delle altezze (Sq)
Questo parametro estende il parametro del profilo Rq (rugosità lineare) tridimensionalmente.
Rappresenta l'errore quadratico medio di Z (x, y) nell'area di valutazione.
Nota
Questo rappresenta uno dei parametri usati più frequentemente e viene denominato anche valore RMS. Il parametro Rq corrisponde alla deviazione standard della distribuzione delle altezze. Il parametro genera dei dati statistici di qualità e produce dei risultati affidabili visto che il parametro non è significativamente influenzato da graffi, contaminanti e rumore della misura.
Asimmetria (Ssk)
Questo parametro estende il parametro del profilo Rsk (rugosità lineare) tridimensionalmente; il parametro Rsk viene usato per valutare le deviazioni nella distribuzione delle altezze.
Ssk=0: Simmetrico rispetto alla linea media
Ssk>0: Deviazione al di sotto della linea media
Ssk<0: Deviazione al di sopra della linea media
Nota
Questo parametro è correlato alla distribuzione delle altezze per la valutazione dell'usura e delle coppe dell'olio relativamente ai piani inclinati.
Curtosi (Sku)
Questo parametro estende il parametro del profilo Rku (rugosità lineare) tridimensionalmente; il parametro Rsk viene usato per valutare l'andamento nelle deviazioni nella distribuzione delle altezze
Sku=3: Distribuzione normale
Sku>3: Distribuzione delle altezze andamento acuto
Sku<3: Distribuzione delle altezze andamento ottuso
Nota
Questo parametro è correlato alla forma delle estremità dei picchi e delle valli, inoltre è adatto per analizzare il contatto tra due oggetti.
Parametri spaziali
Lunghezza di autocorrelazione (Sal)
Rappresenta la distanza orizzontale della funzione di autocorrelazione con la diminuzione più accentuata per un valore specificato s (0≤ s < 1). Se non diversamente specificato, il parametro ha un valore pari a 0,2.
Rapporto di aspetto tessitura (Str)
Questo parametro è definito come il rapporto tra la distanza orizzontale della funzione di autocorrelazione con la diminuzione più accentuata per un valore specificato s e la distanza orizzontale della funzione di autocorrelazione con la diminuzione meno accentuata per un valore specificato s (0 ≤ s < 1) e indica l'intensità isotropica/anisotropica della superficie.
Il valore Str varia tra 0 e 1; in genere, Str > 0,5 indica un'intensa isotropia mentre Str < 0,3 corrisponde a un'intensa anisotropia.
Nota
Questi parametri sono usati per valutare la complessità e la dimensione orizzontale di grani e scanalature invece che i parametri delle altezze.
Parametri ibridi
Errore quadratico medio del gradiente (Sdq)
Questo parametro estende il parametro del profilo Rdq (rugosità lineare) tridimensionalmente. Indica la grandezza media del gradiente locale (pendenza) della superficie. La superficie risulta più inclinata se il parametro Sdq aumenta.
Nota
L'inclinazione della superficie può essere rappresentata numericamente con questo parametro.
Rapporto dell'area interfacciale sviluppata (Sdr)
Rappresenta l'indice di sviluppo nell'area della superficie. L'indice di sviluppo è calcolato dall'area della superficie A1 originata dall'area proiettata A0.
Nota
Con l'aumento della finezza e dell'irregolarità della tessitura il valore Sdr aumenta.
Funzione e parametri correlati
Questo parametro estende i parametri della curva Abbott (material ratio curve) (Rk, Rpk, Rvk, Mr1 e Mr2) del parametro del profilo tridimensionalmente.
Sk Altezza centro: rappresenta la differenza tra le parti superiori e inferiori rispetto al centro
Spk Altezza del picco ridotto: Rappresenta l'altezza media dei picchi sporgenti al di sopra del centro
Svk Altezza della valle ridotta: Rappresenta l'altezza media delle valli sporgenti al di sotto del centro
Smr1 Rappresenta il rapporto del materiale areale che divide i picchi sporgenti dal centro (espresso in percentuale)
Smr2 Rappresenta il rapporto del materiale areale che divide le valli sporgenti dal centro (espresso in percentuale)
Nota
Questo parametro è adatto per la valutazione della frizione e dell'usura. Può inoltre essere usato per valutare la lubricità delle superfici dei cilindri dei motori.
Altezza del picco estremo (Sxp)
Rappresenta la differenza in altezza tra il rapporto del materiale p e q. Se non diversamente specificato, devono essere applicati i valori p=2,5%, q=50%.
Il volume del materiale e il volume del vuoto sono calcolati dalla curva Abbott (material ratio curve) come indicato nel diagramma. La posizione che corrisponde al rapporto del materiale del 19% e 80% è considerata come la sogia di divisione tra picco, centro e valle.
Vvv Volume vuoto della valle
Vvc Volume vuoto del centro
Vmp Volume materiale del picco
Vmc Volume materiale del centro
Nota
Questo parametro è spesso usato per valutare l'usura e il trattenimento del lubrificante.
Parametri vari
Direzione tessitura (Std)
Questo parametro indica l'angolo di direzione della tessitura (orientazione della scanalature parallele, ecc.). Prende origine dall'angolo che massimizza lo spettro angolare delle immagini bidimensionali della trasformata di Fourier.
Nota
Std rappresenta l'angolo con l'orientazione più accentuata, sebbene nel grafico direzionale possano essere rappresentati anche il secondo e il terzo angolo più accentuato.
Parametri degli elementi
Densità dei picchi (Spd)
Questo è il numero di picchi per unità di superficie. Sono considerati solamente i picchi che superano una dimensione definita. Se non diversamente specificato, la dimensione definita è pari al 5% dell'altezza massima Sz.
Il parametro è calcolato dal numero di picchi diviso l'area proiettata.
Curvatura della media aritmetica dei picchi (Spc)
Spc indica la curvatura principale media (andamento medio) dei picchi. Sono considerati solamente i picchi che superano una curvatura definita.
Se non diversamente specificato, la dimensione definita è pari al 5% dell'altezza massima Sz.
Il parametro deriva dalle medie aritmetiche delle curvature dei picchi nell'area di valutazione.
Nota
Questo parametro è adatto per analizzare il contatto tra due oggetti.
Altezza a dieci punti della superficie
Rappresenta il valore della media delle altezze dei cinque picchi con la maggiore altezza del picco generale aggiunto al valore della media delle altezze delle cinque valli con la maggiore altezza del picco generale
Altezza a cinque punti del picco (S5p)
Rappresenta il valore della media delle altezze dei cinque picchi con la maggiore altezza del picco generale.
Altezza a cinque punti della valle (S5v)
Rappresenta il valore della media delle altezze delle cinque valli con la maggiore altezza del picco generale.