表面粗さについて

表面粗さの定義方法

表面粗さは、加工された表面の状態を示します。表面の状態は見た目や手触りで判断します。例えば、以下のような場合です。

• 粗研磨剤などでこすってできた、ざらざらした 表面
• コンピューター数値制御（CNC）加工で作られた、平らで滑らかな 表面
• ラップ盤を使って作られた、鏡面仕上げ の表面

外観でも触感でも、この違いは物体の表面形状の変動、つまり凹凸によるものです。これは、品質保証の観点から、追跡して数量化することがますます重要になってきています。

表面の凹凸は粗さの元になります。視覚や触感ではなく、表面の輝き（または質感）の状態を数値化したものを表面粗さといいます。山高さや谷深さなど、表面の測定を行うことで、個々の表面粗さ値（S_a、S_q、S_z など）とそれらの関係を判断し、表面品質の定量的定義を設定できます。

• > 表面粗さパラメーターの詳細は、輪郭曲線方式（線粗さ）のパラメーターと三次元方式（面粗さ）のパラメーターをご覧ください。

部品や素材の表面の凹凸は、加工して意図的に作り出すこともあれば、切削工具の振動、加工具の切れ味、材料の物理特性など、さまざまな要因によってできることもあります。凹凸の大きさや形状は多様で幾重にも重なり合い、物体表面の品質や機能に影響を及ぼします。

したがって、凸凹は最終製品の性能を左右します。組み立て品の場合は、表面の状態が摩擦、耐久性、作動音、消費エネルギー、気密性などの最終製品の特性に影響を及ぼします。表面の状態は製品の品質にも影響します（紙製品のインク、顔料、光沢の保持力など）。

表面粗さを測定する理由

加工した表面の凹凸の形や大きさは、加工表面の品質や機能、さらには最終製品の性能に大きな影響を与えます。そのため、最終製品の高い性能基準を満たすには、表面の粗さを測定することが重要です。

• > 粗さの規格の詳細は、国際規格に関する資料をご覧ください。

表面粗さ測定のトレンド

ナノテクノロジーの進歩、電子機器の高性能需要と小型化に伴い、構成部品や工業製品の表面粗さを測定し、結果データを定性的に管理する業務は増え続けています。 従来型の触針式粗さ計をはじめとした、測定対象物との機械的な接触により高さ情報を得る測定機は、表面の高さや形状、表面状態を広く測定できます。

しかし、製造プロセスの絶え間ない改善に伴い、フィルムなどの柔らかいサンプルや、触針径よりも微細な凹凸を持つサンプルが増え続けています。こうした材料の進化によって、非接触測定法への需要が高まり、線計測から非破壊の精密な面計測へと変化しています。

このようなナノレベルの表面粗さ測定の要求に応えるべく、周囲条件下でサンプルの表面形状を正確に非接触で3D計測できる表面粗さ測定機として、レーザー顕微鏡が開発されています。

• > これらの測定法の詳細は、表面粗さの各種測定法をご覧ください。

表面粗さ測定の技術用語

断面曲線： 測定断面曲線にカットオフ値λsの低域フィルターを適用して得られる輪郭曲線。

粗さ曲線： カットオフ値λcの高域フィルターによって、断面曲線から長波長成分を遮断して得られる輪郭曲線。

うねり曲線： 断面曲線にカットオフ値λfおよびλcの輪郭曲線フィルターを順次適用して得られる輪郭曲線。

基準長さ： 輪郭曲線の特性を求めるために用いる輪郭曲線のX軸方向の長さ。

評価長さ： 評価対象の輪郭の評価に用いる輪郭曲線のX軸方向の長さ。

輪郭曲線方式の概念図

• > 表面粗さ測定の詳細は、レーザー顕微鏡での表面粗さ評価のポイントをご覧ください。

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