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Analyse optique ou tactile des surfaces : quel procédé pour quelle application ?

| Équipe marketing

La qualité de l’analyse des surfaces usinées dépend du procédé de mesure choisi. Les techniques de mesure tactiles et optiques présentent des avantages et des inconvénients, qu'il convient d’examiner selon le type de mesure. Bien que les coupes de profil en 2D soient encore considérées comme l’état de la technique, elles ne permettent pas toujours de décrire les surfaces de manière exhaustive. Un palpage tridimensionnel peut alors s’avérer utile.

Les mesures de rugositĂ© et d’ondulation font depuis longtemps partie du contrĂ´le qualitĂ©. Ces mesures se font traditionnellement en deux dimensions et le rĂ©sultat du palpage tactile est une coupe de la surface. Les caractĂ©ristiques relevĂ©es sont analysĂ©es Ă  l’aide de plusieurs paramètres dĂ©crits dans les normes ISO 4287 / 4288 et ISO 13565-1/2. Le relief de la section peut ĂŞtre comparĂ© avec un instantanĂ© en deux dimensions, qui ne fournit toutefois aucune information sur les structures de la surface. Si un processus de production nĂ©cessite une dĂ©finition bien prĂ©cise des structures de surface, on se tourne vers les appareils de mesure optique.

Le grand écart entre lisse et rugueux

C’est ce qui caractĂ©rise par exemple les tĂ´les minces structurĂ©es, tel qu’elles sont utilisĂ©es dans l’industrie automobile. D’une part, les peintures de première qualitĂ© doivent ĂŞtre appliquĂ©es sur des supports extrĂŞmement lisses. D’autre part, le formage des tĂ´les dans des presses nĂ©cessite une certaine rugositĂ© minimale, essentielle Ă  l’adhĂ©sivitĂ© de l’huile, de manière Ă  rĂ©duire au minimum les perturbations du processus. Si la finition de surface d’une tĂ´le de ce type doit ĂŞtre contrĂ´lĂ©e, on utilise aussi bien des procĂ©dĂ©s tactiles qu’optiques. Les paramètres en 2D Ra et Rpc utilisĂ©s pour l’analyse de la rugositĂ©, tout comme la valeur Wsa selon la norme SEP 1941, sont comparables. Cependant, ces informations sont insuffisantes : pour garantir que la surface correspond aux exigences strictes de l’industrie automobile, il est Ă©galement nĂ©cessaire de recueillir des donnĂ©es statistiques sur la surface.

Des procédés de mesure optique pour l’analyse des surfaces

Les fabricants de tĂ´les utilisent Ă  cet effet des appareils de mesure optique, par exemple le MarSurf CM explorer. Ce microscope confocal permet de dĂ©terminer la frĂ©quence des particules prĂ©sentes, ainsi que leur taille et leur volume dans la surface. Il permet Ă©galement de dĂ©finir les dimensions des creux (volumes libres) et leur localisation. Seules ces informations fournissent des rĂ©sultats utiles d'un point de vue technique pour pouvoir qualifier les microstructures de la surface. Les paramètres de structure en 3D correspondants, ainsi que les opĂ©rateurs permettant de les dĂ©terminer, sont dĂ©crits dans une norme très rĂ©cente, l’ISO 25178. Il s'agit de la première norme internationale qui tient compte de la mesure et de la spĂ©cification sans contact des structures en 3D de surfaces.

Conclusion

La qualité de l'analyse des surfaces usinées dépend du procédé de mesure choisi. Si la coupe de profil en deux dimensions ne suffit pas à évaluer les structures des surfaces, il faut faire appel à des instruments optiques en trois dimensions. Mais la mesure optique de rugosité est encore moins répandue que sa variante tactile. Si l’on observe la pratique, on s’aperçoit que ces deux procédés se complètent parfaitement et sont de plus en plus utilisés.

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