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電鍍件表面粗糙度檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-10 17:53:35 更新時(shí)間：2025-08-09 17:53:35

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

電鍍件表面粗糙度檢測

在電鍍加工過程中，鍍層表面的粗糙度是衡量其質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一，直接影響產(chǎn)品的最終外觀、手感、耐腐蝕性、耐磨性、光學(xué)性能以及后續(xù)裝配或涂裝的結(jié)合力。表面過于粗糙可能導(dǎo)致鍍層外觀黯淡、易于積存污垢和腐蝕介質(zhì)、摩擦系數(shù)增大，或者影響精密部件的配合精度；而過度追求光滑也可能增加成本或帶來其他工藝問題。因此，對電鍍件表面粗糙度進(jìn)行精確、規(guī)范的檢測，是電鍍工藝質(zhì)量控制、產(chǎn)品驗(yàn)收以及工藝改進(jìn)不可或缺的環(huán)節(jié)。

檢測項(xiàng)目

電鍍件表面粗糙度檢測的核心項(xiàng)目通常集中在以下幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)上：

1. 輪廓算術(shù)平均偏差 (Ra): 這是最常用、最具代表性的粗糙度參數(shù)，表示在取樣長度內(nèi)，輪廓偏距絕對值的算術(shù)平均值。它能綜合反映表面的平均粗糙程度。

2. 微觀不平度十點(diǎn)高度 (Rz): 在取樣長度內(nèi)，5個(gè)最大的輪廓峰高的平均值與5個(gè)最大的輪廓谷深的平均值之和。它更側(cè)重于評估表面上局部最高的峰和最低的谷。

3. 輪廓最大高度 (Ry 或 Rmax): 在取樣長度內(nèi)，輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離。它反映表面輪廓的最大起伏高度。

根據(jù)具體應(yīng)用要求，有時(shí)也會檢測 輪廓單元的平均寬度 (RSm) 或 輪廓支承長度率 (Rmr(c)) 等參數(shù)。

檢測儀器

電鍍件表面粗糙度檢測主要依賴以下兩類精密儀器：

1. 接觸式表面輪廓儀/粗糙度儀： * 原理： 使用一個(gè)極其精細(xì)的鉆石或硬質(zhì)合金觸針（針尖半徑通常為2μm或5μm）沿被測表面劃過，觸針隨表面輪廓的起伏產(chǎn)生垂直位移。位移量通過傳感器（電感式、壓電式等）轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大、濾波、計(jì)算后得到粗糙度參數(shù)。 * 優(yōu)點(diǎn)： 測量精度高，符合國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，可直接獲得輪廓曲線，抗環(huán)境光干擾能力強(qiáng)。 * 缺點(diǎn)： 接觸測量可能對非常軟的鍍層（如金）或光潔度極高的表面造成極輕微劃痕（通?？珊雎裕?/p>

2. 非接觸式光學(xué)輪廓儀/粗糙度儀： * 原理： 利用光學(xué)干涉（白光干涉、相移干涉）、共聚焦顯微或激光三角反射等技術(shù)，在不接觸表面的情況下獲取表面的三維形貌數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算出粗糙度參數(shù)。 * 優(yōu)點(diǎn)： 真正無損檢測，尤其適合超軟、超光滑或不允許接觸的表面；可快速獲取大面積三維形貌信息。 * 缺點(diǎn)： 對表面反射率、清潔度要求較高；在陡峭邊緣或深溝槽處可能存在測量盲區(qū)；部分光學(xué)儀器成本較高。 * 常用型號： 如Taylor Hobson Talysurf、Mitutoyo Surftest, Mahr MarSurf, Zygo NewView, Bruker ContourGT 等。

檢測方法

進(jìn)行電鍍件表面粗糙度檢測時(shí)，需遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化流程：

1. 樣品準(zhǔn)備： 被測表面必須清潔、干燥，無油污、灰塵、指紋、水漬或其他污染物。必要時(shí)使用適當(dāng)?shù)娜軇ㄈ鐭o水乙醇、丙酮）進(jìn)行清潔并完全干燥。

2. 設(shè)備校準(zhǔn)： 使用標(biāo)準(zhǔn)粗糙度樣塊對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3. 參數(shù)設(shè)置： 根據(jù)選定的檢測標(biāo)準(zhǔn) (如ISO, GB) 和被測表面的預(yù)期粗糙度范圍，設(shè)置合適的測量參數(shù)： * 取樣長度 (lr): 用于判別粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長度。需包含足夠多的微觀不平度特征。 * 評定長度 (ln): 用于評定輪廓特征所必需的一段長度，通常包含一個(gè)或連續(xù)的幾個(gè)取樣長度（如 ln = 5lr）。 * 截止波長 (λc): 濾波器的波長設(shè)定，用于分離粗糙度輪廓（短波）和波紋度輪廓（較長波）。選擇不當(dāng)會影響Ra等參數(shù)的測量值。 * 測量方向： 通常要求垂直于加工紋理方向進(jìn)行測量，以獲得最具代表性的結(jié)果。若無明顯紋理，需在報(bào)告中注明測量方向。

4. 測量操作： * 接觸式： 輕放觸針于待測點(diǎn)，設(shè)置測量行程和速度，啟動測量。確保觸針移動平穩(wěn)，無沖擊。 * 非接觸式： 對焦清晰，選擇合適放大倍率和視場，啟動掃描。 * 多點(diǎn)測量： 在工件表面不同有代表性的位置（通常至少3點(diǎn)以上）進(jìn)行測量，取平均值作為最終結(jié)果，以消除局部不均勻性的影響。

5. 數(shù)據(jù)讀取與記錄： 儀器自動計(jì)算并顯示Ra, Rz等參數(shù)值。記錄所有測量點(diǎn)的值、平均值、測量位置、測量參數(shù)設(shè)置（取樣長度、評定長度、截止波長等）。

6. 環(huán)境控制： 測量應(yīng)在相對穩(wěn)定、無強(qiáng)烈振動和氣流干擾的環(huán)境中進(jìn)行，溫度變化不宜過大。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

電鍍件表面粗糙度檢測嚴(yán)格遵循國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，確保測量的一致性和可比性：

核心基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)： * ISO 4287: 《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)》 - 定義了各種粗糙度和波紋度參數(shù)。 * ISO 4288: 《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法評定表面結(jié)構(gòu)的規(guī)則和方法》 - 規(guī)定了如何選擇取樣長度、評定長度、截止波長以及參數(shù)的測量和評定規(guī)則。

中國國家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T)： * GB/T 3505-2009: 《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)》 (等同采用 ISO 4287:1997)。 * GB/T 10610-2009: 《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法評定表面結(jié)構(gòu)的規(guī)則和方法》 (等同采用 ISO 4288:1996)。 * GB/T 1031-2009: 《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》 (取代舊版，包含Ra, Rz等參數(shù)的公差極限值)。

其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： * ISO 3274: 《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法接觸(觸針)式儀器的標(biāo)稱特性》 - 對接觸式儀器的觸針、驅(qū)動器等做了規(guī)定。 * ASTM D7127: 《使用便攜式觸針式儀器測量涂層表面輪廓的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》 - 美國材料與試驗(yàn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)，也常被參考。

特定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)： 有些特定類型的電鍍件（如汽車零部件、電子連接器）可能有其行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對粗糙度有更具體的要求和檢測方法規(guī)定，應(yīng)優(yōu)先遵循。

綜上所述，電鍍件表面粗糙度檢測是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)工作。通過明確檢測項(xiàng)目、選擇合適的精密儀器（接觸式或非接觸式）、嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法、并依據(jù)國家或國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定，可以準(zhǔn)確量化鍍層表面的微觀幾何特性，為保障電鍍產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)化電鍍工藝提供科學(xué)依據(jù)。在實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)鍍層類型、基材、工件形狀以及最終應(yīng)用需求，靈活運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和選擇最合適的檢測策略。