Project: แก้ไขปัญหาการใช้งานเครื่องวัดความเรียบ Surface Roughness Tester รุ่น MR200 แบรนด์ MITECH 

สถานที่: บริษัท ไทยอ๊อฟเซท จำกัด  / กรุงเทพมหานคร

วันที่ 10 ตุลาคม 2562

การวัดค่าความเรียบผิว

ความเรียบผิว หรือ ความหยาบผิว ในภาษาอังกฤษเรียกว่า “Surface Roughness”
หากมีความขรุขระของพื้นผิวมากแสดงว่ามีความหยาบมาก หากมีความขรุขระพื้นผิวน้อยแสดงว่ามีความหยาบน้อย 

     ความหยาบจัดเป็นคุณสมบัติอย่างหนึ่งในด้านโลหะวิทยา อุปกรณ์ที่ใช้วัดความหยาบเรียกว่า เครื่องวัดความหยาบหรือเครื่องวัดความเรียบผิว (Surface Roughness Tester)
การวัดความหยาบนั้นสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ วัดความหยาบผิวโดยค่าเฉลี่ย
กับความหยาบผิวโดยขนาด

1. การวัดความหยาบผิวเฉลี่ย (Average Parameter) คือการวัดและคำนวณความหยาบผิว ทำให้เรารู้ความหยาบโดยรวม แต่ไม่สามารถรู้ลักษณะความคลาดเคลื่อนสูงต่ำของความหยาบผิว พารามิเตอร์ของการวัดแบบเฉลี่ยได้แก่ Ra , Rku , Rq และ Rsk

   1.1 ความหยาบผิวเฉลี่ยเลขคณิต (Roughness Average: Ra) เป็นการแสดงความหยาบด้วยค่าเฉลี่ยของพื้นที่ผิวที่วัด ซึ่งเป็นค่าที่นิยมใช้กันมากที่สุด และหลายมาตรฐานมักจะนิยมใช้ในการกำหนดมาตรฐานความหยาบผิว 

   วิธีการหาความหยาบผิว การหาความหยาบผิวเฉลี่ยเลขคณิตได้จากการรวมพื้นที่ยอดแหลมของคลื่นเหนือเส้นกึ่งกลาง (M-Line) กับพื้นที่ยอดแหลมของคลื่นใต้เส้นกึ่งกลางหารด้วยความยาวเฉลี่ย (Lm) โดยค่าของ Ra มีหน่วยวัดเป็นไมโครเมตร (µm)

1.2 ความหยาบผิวเฉลี่ยกำลังสอง (Roughness Average: Ra) เป็นการแสดงความหยาบพื้นผิวด้วยรากที่ 2 ของค่าเฉลี่ยกำลังสองของความหยาบผิวที่วัด

1.3 ความหยาบผิวเฉลี่ยปริมาณ (Roughness Skewness: Rsk) เป็นการแสดงความหยาบพื้นผิวโดยการวัดปริมาณของยอดและหลุม โดยปริมาณของยอดให้ค่าเป็นบวก ส่วนปริมาณให้ค่าเป็นลบ หากค่าใดมีมากก็แสดงให้เห็นถึงการมียอดหรือหลุมมากนั่นเอง

1.4 ความหยาบผิวเฉลี่ยรูปร่าง (Roughness Kurtosis : Rku) เป็นการแสดงความหยาบพื้นผิวโดยแสดงให้เห็นถึงลักษณะรูปร่างหรือยอดผิวว่ามีลักษณะเป็นยอดโค้ง ยอดเรียบ หรือยอดแหลม 

2.การวัดความหยาบผิวโดยขนาด (Amplitude Parameter) คืออาศัยการวัดหาค่าสูงต่ำของขนาดความหยาบของพื้นผิว ทำให้เรารู้ลักษณะของความหยาบพื้นผิวได้ชัดเจนกว่า พารามิเตอร์ของวิธีวัดนี้ ได้แก่ Rp Rt Rv และ Rz

   2.1 ความหยาบผิวโดยรวม (Roughness total Height : Rt , Ry) เป็นการแสดงความหยาบผิวโดยวัดขนาดจากยอดสูงสุดถึงจุดที่เป็นหลุมลึกที่สุด ค่านี้มีประโยชน์มากตรงที่หากเราต้องการขัดพื้นผิวเพื่อวัดความขรุขระออกให้หมดเราจะได้รู้ว่าต้องขัดพื้นผิวลงไปกี่ไมครอน

2.2 ความหยาบผิวขนาดหลุมลึกสุด (Roughness Valley : Rv) เป็นการแสดงความหยาบพื้นผิวโดยการวัดขนาดความลึกของหลุม โดยแสดงความลึกหลุมที่มีขนาดลึกที่สุด
  

2.3 ความหยาบผิวขนาดยอดสูงสุด (Roughness Peak :Rp) เป็นการแสดงความหยาบผิวโดยการวัดขนาดยอดสูงสุด

2.4 ความหยาบผิวขนาดโดยเฉลี่ย (Roughness Ten-Point mean : Rz) เป็นการแสดงความหยาบพื้นผิวโดยวัดขนาดความสุงของยอดกับความลึกของหลุม โดยแสดงความหยาบเฉลี่ยของระยะระหว่างความสูงของยอดกับความลึกของหลุม ทั้งหมด 5 ชุด การวัดทดสอบเป็นช่วงเท่าๆ กัน 5 ช่วง และนำค่าที่ได้มารวมกันหารด้วย 5 โดยที่ค่าของ  Rz มีหน่วยเป็น ไมโครเมตร

เครื่องมือวัดความเรียบผิว (Surface roughness Tester)

    เครื่องวัดความเรียบผิว หรือเครื่องวัดความหยาบผิว แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่เครื่องวัดความหยาบผิวแบบเคลื่อนที่และแบบตั้งอยู่กับที่ ในการเลือกซื้อเครื่องวัดความหยาบผิว คุณลักษณะของเครื่องต้องสามารถวัดประเภทความหยาบผิวที่ต้องการได้  ประกอบด้วยคุณลักษณะดังนี้

  1. ช่วงการวัด (Measuring Range) ต้องดูว่าเครื่องสามารถวัดความหยาบผิว ต่ำสุด
และสูงสุดเท่าไหร่ ตรงกับช่วงที่เราต้องการหรือไม่

  2. ความละเอียดของเครื่องมือ ต้องมีความละเอียดถึง 0.01 ไมครอน

  3. ความแม่นยำ หรือ ความคลาดเคลื่อนควรเกิน 10 % 

  4. ขนาดจอแสดงผลต้องพอเหมาะ แสงต้องเพียงพอที่จะอ่านข้อมูลได้ง่าย

  5. อุณหภูมิการใช้งาน เนื่องจากเครื่องมือเป็นแบบอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีช่วงอุณหภูมิ
ที่จะใช้งานได้แม่นยำ ปกติเครื่องวัดจะใช้ได้ดีใน อุณหภูมิ 10 – 45 องศาเซลเซียส

  6. ขนาด น้ำหนัก รูปร่าง   ควรเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงานเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด

  7. ระยะการวัด (Evaluation Length) ขึ้นอยู่กับการใช้งานว่าต้องการใช้ ระยะกว้างหรือแคบเพียงใด

  8. แหล่งจ่ายไฟที่ใช้ โดยเฉพาะแบบเคลื่อนที่ แบตเตอรี่มีความสำคัญมาก มีทั้งแบบธรรมดาและชาร์จไฟได้ในตัว

  9. แผ่นสอบเทียบ (Calibration Plate) มีความสำคัญมาก อย่างน้อยต้องมีจำนวนแผ่นเท่ากับความสามารถของเครื่องวัด( ประเภทของความหยาบแบบต่าง ๆ )

สำหรับเครื่องวัดความเรียบผิวที่แนะนำ เเนะนำเป็นรุ่น SRT-6200 เเละ MR100
สามารถใช้งานได้ง่าย มีความแม่นยำสูงและราคาไม่สูงมาก