součástky pomocí speciální techniky musí její výrobce provést nejprve průzkum vyskytujících se vad a navrhnout optimální měřicí metodu. Výhodou je, že existuje celá řada sofistikovaných, většinou ale velmi drahých laboratorních přístrojů pro jeho provedení. Pokusíme se pomocí nich přiblížit jednu z nejčastěji se vyskytujících vad – potlučeninu. VZOREK Pro demonstraci byl vybrán kalený jehlový váleček o průměru 2,6 mm a délce 5 mm, který je právě díky tomuto malému průměru více náchylný na potlučení. Váleček byl vyselektován před montáží ložiska při vizuální kontrole. Necvičené oko tak malou vadu většinou vůbec nepostřehne. Je ale nutné počítat s tím, že i to rutinované oko se po nějaké době unaví a klesne spolehlivost kontroly. METODY PRO PRŮ ZKUM Obvykle se vychází z výsledků měření prováděných pomocí: mikropočítačové tomografie, interferenční mikroskopie, konfokální mikroskopie. Cílem je podchytit vadu v 3D zobrazení. Většinou se nespoléhá na výsledky získané jen jedním zařízením. To platilo i pro rozměrovou kvantifikaci potlučeniny vybraného demonstračního válečku, kdy byla použita kombinace mikropočítačové tomografie (CT) s měřením pomocí interferenčního mikroskopu se submikrometrovým rozlišením. Širší veřejnost se s měřením těmito přístroji běžně nesetkává; jedná se o přístrojovou techniku vyšší cenové hladiny, vlastněné proto jen několika specializovanými pracovišti. To byl mj. důvod této prezentace měření. PŘÍKLADY MĚŘENÍ Uvádíme vždy dva příklady od každé metody. Na obr. 1 je zobrazený celý váleček s lokalizací vady pomocí CT (přístroj Nikon XT V 130). Je patrné, že na plášti je jen jedna vada. Detailní zobrazení velikosti potlučeného místa je na obr. 2. Tato metoda s „jen“ μm rozlišením neumožňuje precizní stanovení hloubky vady, která v tomto případě činí jen několik μm (hlubší vady jsou přirozeně měřeny věrohodně). Velkou předností metody je zobrazení celého objemu válečku se všemi povrchovými i podpovrchovými vadami. Na obr. 3 a 4 jsou výsledky měření získané speciálním interferenčním mikroskopem (přístroj Taylor Hobson CCI). Váleček musel být před měřením pečlivě polohován vadou proti optice a bylo nutné vadu nejprve vizuálně lokalizovat. Zobrazit a vyhodnotit je možné jen vytipovanou část vzorku. Velkou předností metody je přesné 3D zobrazení a vyhodnocení. Na obr. 3 je pohledové zobrazení vady a na obr. 4 je příčný řez. Kružnice proložená metodou nejmenších čtverců příčným profilem vady má průměr shodný s průměrem válečku. To dokazuje, že váleček byl poškozen silovým účinkem jiného válečku stejné velikosti a mohlo dojít k řetězové reakci poškození. Překvapilo, že vada má rozměrovou a tvarovou paměť. 2D rozměr vady je cca 0,35 mm a je hluboká cca 5 μm. Výsledky měření oběma metodami se shodovaly. Doba měření každou metodou je v řádu hodin. UPLATNĚNÍ Poznatky takového dílčího průzkumu jsou určeny pro návrh rychlých provozních metod, které mají nahradit nespolehlivou vizuální kontrolu. Jejich cílem je většinou vadu detekovat, ne kvantifikovat. Problematikou automatizace povrchové defektometrie přesných součástek se zabývá v Brně společnost MESING s ÚPT AV ČR. Na vývoji participuje dále např. VUT FSI v Brně a ÚM SAV v Bratislavě. Problematika je řešena v rámci projektu MPO – TRIO FV 10336. Metody pro rychlou automatickou kontrolu využívají úplně jiné principy měření. Úspěšné jsou optické – disperzní v různých modifikacích v závislosti na typu vady, její velikosti, optických vlastnostech kontrolovaného povrchu a třeba i velikosti součástky. Ing. Jan Kůr www.mesing.cz
