เจาะลึกการวัดความเรียบผิว และนวัตกรรมใหม่จาก Mitutoyo

อัปเดตล่าสุด 30 มี.ค. 2564

เจาะลึกการวัดความเรียบผิว และนวัตกรรมใหม่จาก Mitutoyo เครื่องวัดความเรียบผิวแบบพกพา SURFTEST SJ-410 Series รุ่นปรับปรุงใหม่ล่าสุด มาพร้อมตัวเลือกมากมายที่ช่วยให้การวัดง่ายขึ้น ราบรื่นยิ่งขึ้น และมีความเที่ยงตรงมากขึ้น

รู้จักกับการวัดความเรียบผิวของชิ้นงาน

ในการผลิตต่างๆ คุณภาพของชิ้นงานจากการตัดแต่งขึ้นรูปโลหะนั้น มีความสำคัญเป็นอย่างมากโดยเฉพาะงานที่ต้องการความละเอียดผิวสูง เช่น งานแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก งานตัด กัด กลึง ต่าง ๆ ซึ่งปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อผลการวัดความเรียบผิว มีหลายอย่าง ตั้งแต่

การกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของความเรียบผิวในขั้นตอนการออกแบบ
การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม และครอบคลุมมาตรฐานที่ต้องการ
รวมทั้งการตั้งค่าพารามิเตอร์ของเครื่องมือวัดให้เหมาะกับลักษณะของชิ้นงาน

ทำความเข้าใจเครื่องมือวัด

ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจว่าเครื่องมือวัดความเรียบผิวนั้น มีความแตกต่างจากเครื่องมือวัดทั่วไป สิ่งสำคัญประการหนึ่ง คือ มาตรฐานอุตสาหกรรมของเครื่องมือวัด ซึ่งบ่งบอกว่าเครื่องวัดความเรียบผิวรุ่นนั้นๆ สามารถวัดความเรียบของชิ้นงานตามข้อกำหนดของมาตรฐานใดบ้าง เช่น

ISO 4287:1997 (ยุโรป),
ANSI/ASME B 46.1-1995 (อเมริกา)
JIS B 0601-1994 (ญี่ปุ่น)

สิ่งสำคัญที่ควรระวัง คือ หากหมายเลขปีของมาตรฐานที่ระบุในข้อกำหนดของงานเป็นปีปัจจุบันและหมายเลขปีมากกว่าที่ปรากฏในเครื่องมือ ก็จะไม่สามารถใช้ได้ นอกจากนี้แต่ละเครื่องยังใช้สัญลักษณ์การวัดที่แตกต่างกันตามมาตรฐานที่เครื่องนั้นๆ ใช้ เช่น Ra, Rq, Rz, Rz (JIS), Ry, Ry (DIN), Rc, Rpi, Rp, Rpmax Rvi, Rv, Rvmax, Rti, Rt, R3zi, R3z, R3y, S, Pc (Ppi), Sm, HSC, เป็นต้น

การเลือกเครื่องวัดความเรียบผิวยังต้องพิจารณารูปร่างของสไตล์ลัส เพื่อให้เหมาะกับผิวชิ้นงานที่วัดด้วย ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นรูปทรงกรวยขนาด 60 องศา

ลักษณะของพื้นผิวมีแบบไหนบ้าง?

ลักษณะความหยาบของพื้นผิวหลักๆ มี 3 ชนิด คือ

ผิวลักษณะหลัก P (primary profile)
ผิวลักษณะความหยาบ R (roughness profile)
ผิวคลื่น คือ W (waviness profile)

และยังมีลักษณะผิวอื่นอีก เช่น WC, WCA, WE WEA DIN4776

โดยลักษณะของพื้นผิวจะสัมพันธ์กับค่าตัวกรอง หรือ Digital filter ซึ่งบ่งบอกถึงความสามารถของการกรองสัญญาณในรูปแบบของ เฟส หรือแบบเกาส์เชียล เช่น 2CR-75%, 2CR-50%, 2CR-75% (phase corrected), 2CR-50% (phase corrected), Gaussian -50% (phase corrected) ซึ่งผู้วัดจะต้องกำหนดค่าตัวกรองความถี่ให้สัมพันธ์กับลักษณะของชิ้นงานที่ต้องการวัด ไม่เช่นนั้นจะส่งผลให้ค่าที่วัดออกมาได้นั้นไม่ตรงกับค่าของชิ้นงาน

นอกจากนี้เรายังต้องกำหนด Cutoff length (ระยะทางในการกรองค่าความถี่ ของความยาวผิวที่ต้องการวัด) และค่า Sampling length (ค่าความยาวที่หัววัดเคลื่อนที่บนชิ้นงานที่ต้องการวัด) โดยจะต้องปรับตั้งค่าทั้งสองนี้ให้ถูกต้อง ซึ่งหน่วยความยาวก็จะขึ้นกับมาตรฐานที่ใช้ด้วย เช่น หน่วยนิ้ว หรือ มิลลิเมตร

มาตรวิทยาการวัดความเรียบผิว

โดยทั่วไปการวัดความเรียบผิวของชิ้นงาน สามารถวัดออกมาในสามแบบ คือ

1) แสดงค่าสถิติ (Statistical descriptors) เช่น ความหยาบผิวเฉลี่ย Ra ความหยาบผิวรากกำลังสองเฉลี่ย Rq หรือ ความสูงกลางของลักษณะความหยาบ Rc เป็นต้น

2) แสดงค่าสูงสุดต่ำสุด (Extreme value descriptors) ซึ่งในบางลักษณะงานอาจต้องการแสดงค่าสูงสุดและต่ำสุดของความหยาบผิว เช่น จุดสูงสุด Rp จุดต่ำสุด Rv

3) แสดงค่าลักษณะพื้นผิว (Texture descriptors) เช่น โดยทั้งหมดนี้ ค่าสถิติ Ra เป็นค่าที่ดีที่สุดและได้รับการยอมรับในงานด้านวิศวกรรมมากที่สุด

ดังนั้นในการพิจารณาซื้อเครื่องวัดความเรียบผิว เราจึงต้องมีความเข้าใจหลายอย่าง ทั้งเรื่องคุณสมบัติของเครื่องวัด มาตรฐานต่างๆที่เครื่องวัดสามารถวัดได้ และพารามิเตอร์ต่างๆที่เราจะต้อง กำหนดให้สอดคล้อง โดยดูจากข้อกำหนดทางวิศวกรรมของผลิตภัณฑ์หรือชิ้นงาน

โดยเราจะขอใช้เครื่องมือวัดความเรียบผิว Mitutoyo SURFTEST SJ-410 ซึ่งเป็นเครื่องมือวัดรุ่นปรับปรุงใหม่ล่าสุด ที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในอุตสาหกรรมทั่วไป มาเป็นตัวอ้างอิง เพื่อให้ท่านผู้อ่านเข้าใจวิธีการเลือกเครื่องวัดที่ถูกต้อง เพื่อให้ได้ผลการวัดที่แม่นยำ และมีความน่าเชื่อถือสูง

เครื่องวัดความเรียบผิวแบบพกพา SURFTEST SJ-410 Series รุ่นปรับปรุงใหม่ล่าสุด

มาพร้อมตัวเลือกมากมายที่ช่วยให้การวัดง่ายขึ้น ราบรื่นยิ่งขึ้น และมีความเที่ยงตรงมากขึ้น

Mitutoyo SURFTEST SJ-410 Sumipol