ค่าความหยาบพื้นผิว ของชิ้นงานการวัด การดูค่าต่างๆ

การวัดค่าความหยาบผิว (Surface Roughness Testing) คืออะไร และการอ่านค่าความหยาบพื้นผิว

การวัดค่าความหยาบของผิวชิ้นงาน เป็นหนึ่งในหัวใจหลักของการผลิตชิ้นงานที่การคุณภาพสูง เพราะพื้นผิวในหลายๆครั้ง เราไม่สามารถจะบอกได้ด้วยตาเปล่า หรือเพียงไปสัมผัส เพราะการที่พื้นผิวชิ้นงานมีความที่พอดีกับความต้องการ จะส่งผลถึงข้อดีที่มากขึ้น

สัญลักษณ์ต่างๆที่ใช้ใน ค่าความหยาบ

Triangular symbol (JIS-1982)

โดยแรกเริ่ม และยังมีการใช้อยู่บ้างในแบบ Drawing คือ สัญลักษณ์ สามเหลี่ยม ที่บ่งบอก ถึงการขึ้นรูปของพื้นผิวบนชิ้นงาน โดยจำนวนของสามเหลี่ยมหมายถึง ความเรียบพื้นผิวจากหยาบถึง การขึ้นรูปพื้นผิวด้วยการขัด

Triangular symbolFinished surface
Rough finish
▽▽Normal finish
▽▽▽Mirror finish
▽▽▽▽Polish finish
Not specified

Surface Roughness Symbol (JIS-2001)

โดยสัญลักษณ์ได้มีการพัฒนา และมีความละเอียดมากขึ้น และสามารถลงรายละเอียดอื่นๆเพิ่มเติมได้ ของการขึ้นรูปพื้นผิว

สัญลักษณ์ของความหยาบ การขึ้นรูปพื้นผิว

Roughness Profile และ Waviness Profile คืออะไร

ในการวัด Surface Roughness ในแต่ละครั้งผ่าน เครื่องมือวัดความหยาบ ทั้งแบบ Skid หรือ Skidless จะมีอยู่ด้วยกันทั้งหมด 4 ปัจจัยหลักในการแสดงผลออกมา นั้นก็คือ ค่าความหยาบ (Roughness), ส่วนของโค้งของพื้นผิว (Waviness), Lay ทิศทางของการขึ้นรูปพื้นผิว และ ปัจจัยสุดท้ายคือเครื่องวัดส่วนของ Probe หรือ Stylus tip

  • โดย Profile หมายถึงลักษณะของพื้นผิวของชิ้นงาน (Total Profile)
  • ที่จะประกอบด้วย ส่วนของ Waviness หรือส่วนโค้ง ของชิ้นงาน (โดยเราไม่สามารถบอกได้ทันทีถึงส่วนที่โค้ง เพราะส่วนที่โค้งสาทมารถ โค้งจาก ค่าเฉลี่ย, จากยอด หรือจากจุดต่ำสุด) 
  • ความหยาบของชิ้นงาน Roughness โดยความหยาบ Roughness จะหมายถึง ส่วนของรอยยักที่เกิดขึ้น และ Spacing คือจุดห่างของ ยอด (Profile Peak) นึงไปอีก Peak นึง
  • Lay คือ ทิศทางในการเคลื่อนที่ ของ Pattern ต่างๆ ในวิธีการใช้ขึ้นรูปพื้นผิว และ Lay จะถูกบันทึกค่าไว้ในการเคลื่อนที่ของแกน X axis Y axis และ Z axis

จาก Total Profile และผ่านการกรองสู่ Roughness Profile

การแปลงของค่าความหยาบจาก Primary profile ไป Roughness profile

โดยค่าความหยาบที่เราได้ จากการวัดความหยาบ จะมาอยู่ในรูปของ Total Profile และเมื่อมีการกรองผ่าน Profile filter อย่างเช่น λs, λc และ λf 

และ Total Profile จะถูกแปลงไปอยู่ในภาพ คลื่นของ Roughness และ Waviness ดังนั่น Roughness Profile จึงกลาย R-parameter เส้นคลื่นจะอยู่ในรูปแบบของเส้นตรงและมีค่าเฉลี่ย ค่า Mean เป็นเส้นกำกับ จุดกึ่งกลาง และส่วนของ Waviness Profile จะเกิดขึ้นด้วย การกรอง λc ที่จะตัดคลื่นสัญญาณออก(cutoff) และกลายมาเป็น W-parameter หรือรูปแบบของคลื่นสัญญาณที่บ่งบอกถึงส่วนโค้งของชิ้นงาน

Sampling length และ Evaluation length

ค่าความยาวที่นำมาคำนวน ของ Roughness testing

Sampling length คือระยะ ของการ Cutoff λc ที่จะถูกนำมาใช้ในการกรองตัดค่า ต่ำสุด และสูงสุด เพื่อการคำนวน และ Evaluation length คือระยะความยาวที่นำมาคำนวนค่าความหยาบ

โดยในส่วนต่างๆที่เราเห็นในรูปด้านบน เราจะสามารถนำค่าต่างๆ ส่วนต่างๆ มาคำนวนและวิเคราะห์ได้ในรูปแบบของ Parameter ที่หลากหลายให้ตรงจุดประสงค์ของการใช้งานมากขึ้น เพราะ Parameter ทั้งหมด มีไม่นับกว่า 10กว่าแบบ 

 

ตัวอย่างของ Roughness Parameter ต่างๆ

R-parameter หรือ Roughness Parameter จะถูกนำมาใช่ในการระบุค่าต่างๆ ว่าส่วนนี้มาจากส่วนไหนของการวัดค่าความหยาบ (ตามมาตรฐาน EN ISO 4287)

ค่าความหยาบ Ra

Ra – Arithmetical mean roughness value คือค่าที่แท้จริง ของค่าเบี่ยงเบน Deviation ที่มาจาก ค่าเฉลี่ย ของ Mean line ของ Roughness Profile

ค่าความหยาบ Rz

Rzi – Greatest height of the roughness profile คือผลรวมของค่าทั้งหมดของ จุดสูงสุด และจุดต่ำสุดของ Profile valley ที่สอดคล้องกับ เส้นค่าเฉลี่ย

Rz1max – maximum roughness depth คือ 5 จุดที่ใหญ่ที่สุดของ ค่า Rz 

Rz – mean roughness depth คือค่าเฉลี่ยน 5 จุดของ Rzi ที่ได้มาจากส่วยของ Sampling length lr

ค่าความหยาบ RSm

RSm – mean peak width คือค่าเฉลี่ยของความกว้างของ Profile element (อธิบายเพิ่มเติมด้านล่าง) โดยจะคำนวนจาก ความสูงแนวตั้งแนว แนวนอนที่กำหนดไว้

ค่าความหยาบ Rmr(c)

Rmr(c) – Material component of the profile คือ อัตราการโค้งเป็น % จากการตัดความสูงที่กำหนดไว้ในจุด C  ด้วยหลักการของ Abbott-Firestone curve

Rt – Total Height of roughness profile คือค่าความต่างระหว่างความสูงของจุดนึงที่สูงสุด และจุดที่ต่ำสุด

การอ่านค่าสัญลักษณ์ ของความหยาบพื้นผิว

วิธีอ่านค่า ความหยาบพื้นผิว

** a b c d e ที่เราเขียนไว้ อาจแตกต่างกันในเรื่องของอันดับการเรียง แต่ความหมายเหมือนกันนะครับ

และแน่นอนความหยาบไม่ได้มีแต่ข้อเสีย เหมือนคำของมันเอง  เพราะความหยาบก็มีข้อดีด้วยเช่นหากอยู่ในระดับที่พอดี และความหยาบบางครั้ง เราก็มีการพูดถึงความหยาดที่เป็น ความหยาบที่ละเอียดด้วยเช่นกัน

ข้อดี ของค่าความหยาบ บนพื้นผิว ที่เหมาะสม

  • การสึกหลอของชิ้นงานเมื่อนำไปใช้ หรือติดตั้งไปแล้ว
  • ลดการกัดกร่อนต่างๆ
  • ยืดอายุการใช้งาน
  • หรือความเสี่ยงของการที่ชิ้นงาน เกิดรอยร้าว และแตกหัก
  • การรั่วซึม หรือการป้องกันต่างๆ อาจไม่สมบูรณ์
  • ชิ้นงานเมื่อนำไปประกอบจะทำให้ไม่สนิท และอาจส่งผลให้ชิ้นงานอะไหล่ต่างๆ กระทบกับชิ้นอื่นๆ
  • ความหยาบของพื้นผิวที่ดี ที่พอเหมาะ จะให้การ Coating สีหรือกาวดีขึ้น
  • ความหยาบที่ดี ก็ยังเพิ่มการยึดเกาะกับผู้ใช้งาน
  • ประสิทธิในการใช้งานที่เพิ่มขึ้น 
  • การนำความร้อนของวัสดุต่างๆดีขึ้น
Picture of Koffaree S.

Koffaree S.

Digital marketing and Content designer of IKKI Thailand
ตลาดอุตสาหกรรม นับเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดอันดับต้นๆของประเทศ และการเข้าใจตลาดของอุตสาหกรรม ในทัศนคติของตัวผมเอง ผมมองคำว่า User Experience หรือ ประสบการ์ณการใช้งานของผู้ใช้งาน เป็นหัวใจหลักของการเข้าถึงตลาดอุตสาหกรรม

ในทุกๆครั้ง คำถามมากมายที่ผมมักถามตัวผมเองก่อนเสมอ… สินค้าจะไปเพิ่มอะไรในโรงงาน คุณภาพการผลิตเพิ่มขึ้นไหม ระบบการทำงานจะมีการเปลี่ยนแปลงไหม ระบบการทำงานดีขึ้นไหม ผลตอบแทนที่ได้รับจากการลงทุน…
ซึ่งการตอบคำถามต่างๆเหล่านี้ อันดับแรก คือการมองเห็นศักยภาพของสินค้าของเรา หน้าที่เราจึงเป็นการที่เราจะต้องเข้าใจ ระบบการทำงานในโรงงานทั้งหมด ในสินค้าของเรา และการใช้งานของสินค้า เพื่อการมอบ User Experience ที่ยอดเยี่ยมให้กับลูกค้า