Oberflächenrauigkeitsmessungen

Oberflächenrauheit bezeichnet die Abweichungen der tatsächlichen Oberflächengeometrie von einer idealen Ebene. Sie beschreibt die mikroskopisch feinen Unregelmäßigkeiten der Oberflächenstruktur, die durch Fertigungsprozesse wie Drehen, Fräsen, Schleifen, Gießen oder Beschichten entstehen können. Zur charactersisierung werden statistische Größen verwendet, die als Oberflächenrauheitsparameter zusammengefasst werden. Diese Parameter dienen der Beurteilung der Funktionalität einer Oberfläche in Hinblick auf Reibung, Verschleiß oder Abdichtung.

Zu den wichtigsten 2D-Rauheitsparametern gehören Ra, Rz, Rq und Rt. Ra ist der arithmetische Mittelwert der Abweichungen vom Mittellinienverlauf, Rq ist die Wurzel aus dem Quadrat dieser Abweichungen und damit der quadratische Durchschnitt. Rz beschreibt den Mittelwert der fünf größten Profilhöhen innerhalb der Messlänge, und Rt ist die Gesamthöhe des Profils von Höchstem bis Tiefstem. Die Einheiten liegen typischerweise im Mikrometerbereich. Für 3D-Rauheitsmessungen werden Sa, Sq und Sz verwendet, die ähnliche Konzepte auf der gesamten Oberflächenfläche übertragen.

Messung und Methoden: Oberflächenrauheit wird überwiegend mit Profilometern gemessen, die als Tastschnittgeräte arbeiten, oder mit berührungslosen optischen Systemen wie konfokalem Mikroskop, Weißlicht-Interferometrie oder Laserabtastung. Wesentliche Messparameter sind Messlänge, Abtastrate, Cutoff-Länge und Bezugssystem. Standards wie ISO 4287/4288 (2D) und ISO 25178 (3D) definieren Begriffe, Berechnungen und Evaluationsbedingungen.

Anwendung: Rauheitswerte unterstützen Qualitätskontrollen, Funktionsbewertungen von Lagern, Dichtungen, Abdichtungen sowie tribologische Anwendungen, und geben Hinweise auf notwendige Nachbearbeitung wie Schleifen, Polieren oder Honen. Ziel ist eine reproduzierbare, funktionsorientierte Spezifikation der Oberflächenqualität.