Rauheitsvergleichsmuster und Normale

Rauheitsvergleichsmuster und -normale sind Vergleichs- und Kalibriermittel für die qualitative Beurteilung bearbeiteter Oberflächen und für die messtechnische Überprüfung von Rauheitsmessgeräten. Sie gliedern sich in zwei Hauptgruppen: visuell-taktile Vergleichsmuster, Metallplatten mit auf festgelegte Rauheitswerte bearbeiteten Oberflächen für den unmittelbaren Vergleich mit dem Werkstück, und Kalibriernormale, sinusförmige oder besondere Profile, die mit messtechnischer Rückführbarkeit kalibriert sind und der Überprüfung der Eigenschaften mobiler Rauheitsmessgeräte und stationärer Profilometer dienen. Sie sind unverzichtbares Zubehör in Qualitätslaboren, mechanischen Werkstätten und Kalibrierlaboren.

Visuell-taktile Vergleichsmuster

Visuell-taktile Vergleichsmuster sind genormte Metallplatten mit Oberflächenabschnitten, die mit unterschiedlichen Verfahren bearbeitet sind (Drehen, Fräsen, Schleifen, Läppen, Funkenerosion, Strahlen) und festgelegte Rauheitswerte aufweisen (typische Ra-Werte von 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3 und 12,5 µm). Der Bediener vergleicht die Oberfläche des Werkstücks mit den Abschnitten des Vergleichsmusters visuell und durch Tasten und bestimmt die am nächsten liegende Rauheit. Es ist ein schnelles und kostengünstiges Verfahren, das sich für vorläufige Annahmeprüfungen in der Werkstatt oder für vorbereitende Einschätzungen eignet. Es gibt Vergleichsmuster für Metall, für Kunststoffe und für lackierte Oberflächen. Bezugsnormen sind ISO 2632 und VDI/VDE 2601.

Kalibriernormale

Kalibriernormale für Rauheitsmessgeräte zeichnen sich durch periodische Profile (sinusförmig, dreieckig, stufenförmig) mit zertifizierter Amplitude und Periode sowie durch aperiodische Profile (Referenz für Ra und Rz) aus. Sie werden durch Präzisionsfräsen, Funkenerosion (EDM, electro-discharge machining) oder galvanische Abscheidung auf metallischen Trägern hergestellt, mit messtechnischer Rückführbarkeit nach ISO 17025. Die Überprüfung des Rauheitsmessgeräts besteht darin, das Normal abzutasten und den abgelesenen Wert mit dem zertifizierten Wert zu vergleichen; Abweichungen oberhalb der zulässigen Toleranz zeigen an, dass eine Kalibrierung, ein Austausch der Spitze oder ein Eingriff am Verstärkersystem erforderlich ist.

Arten von Normalprofilen

Die gebräuchlichsten Kalibriernormale sind: sinusförmige Profile mit kalibrierter Amplitude (für Ra: typisch 0,1; 0,4; 1; 2 und 6 µm) und festgelegter Periode (für die Überprüfung von Rsm und der Filter); Stufenprofile (für die Überprüfung der Stufenhöhe und von Rt); Referenzen für die Kontrolle der Tastspitze (Radius, Unversehrtheit); Profile, die von realen Produkten abgenommen wurden (auch synthetische, für Vergleiche zwischen verschiedenen Geräten). Die Normale sind in eigenen Behältern geschützt und müssen sorgfältig gehandhabt werden, um Verformungen oder Verunreinigungen zu vermeiden.

Anwendungen

Visuell-taktile Vergleichsmuster werden in der Werkstatt für die vorläufige Einordnung bearbeiteter Oberflächen, bei der schnellen Annahme von Teilelosen und in der Schulung von Bedienern und Qualitätsprüfern eingesetzt. Kalibriernormale sind unverzichtbar für die periodische Überprüfung von Rauheitsmessgeräten (monatlich oder vierteljährlich je nach Nutzungsintensität), für die periodische Kalibrierung mit Bericht nach ISO 17025 und für die Überprüfung der ordnungsgemäßen Installation und Einrichtung stationärer Profilometer.

Bezugsnormen

Die wichtigsten Normen sind: ISO 5436-1 (Kalibriernormale für die Rauheit), ISO 12179 (Überprüfung der Eigenschaften von Rauheitsmessgeräten), ISO 2632 (visuell-taktile Vergleichsmuster) und DIN 4769 (Rauheitsnormale). Die Aufbewahrung der Normale in kontrollierter Umgebung (Feuchte, Staub, Stöße) erhält die Geometrie des Profils. Die periodische Nachkalibrierung des Normals selbst (Neukalibrierung des Profils) ist bei Präzisionsnormalen in der Regel alle 12 bis 24 Monate erforderlich, je nach Nutzungshäufigkeit und Herstellerangaben.

Auswahlkriterien

Die Wahl des geeigneten Normals richtet sich nach dem typischen Rauheitsbereich der Messungen (damit die interessierenden Werte abgedeckt sind), nach der Anzahl der benötigten Einzelwerte, nach der geforderten Genauigkeit (kostengünstige Normale für die qualitative Kontrolle, nach ISO 17025 kalibrierte Präzisionsnormale für messtechnische Anwendungen) und nach der Kompatibilität mit dem Rauheitsmessgerät (einige sind für bestimmte Arten von Tastspitzen bestimmt).