Kontrola povrchových defektů součástek

Některé nové typy součástek nesmějí na funkční ploše vykazovat povrchové defekty. Původně využívaná vizuální kontrola přestala v řadě případů vyhovovat. Únava oka a subjektivní vliv kontrolního pracovníka se zvýrazňují zejména při kontrole velmi kvalitních ploch s defekty okem obtížně viditelnými (prvky pneumatických a hydraulických prvků, funkční plochy kroužků a valivých těles ložisek atd.). Proto v poslední době nastal velký boom nového oboru metrologie – povrchové defektometrie. Vývojem těchto metod a měřicích zařízení se v České republice zabývá mj. brněnská firma MESING. Při velkém sortimentu defektů, ale i diametrálně různých představách zákazníků na financování projektů, používá MESING různé kontrolní metody od levných kontaktních po různé bezkontaktní. Pro nejnáročnější účely používá MESING laserové hlavice, vyvíjené v těsné spolupráci s ÚM SAV v Bratislavě. Původní hlavice využívají detekci rozptýleného laserového světla s detektorem umístěným mimo směr odraženého paprsku. Pokud je povrch bez defektu, nedopadne na detektor žádné světlo a signál je na úrovni šumového pozadí. Jakmile však laserový paprsek dopadne na místo s lokální povrchovou vadou, odražený paprsek je rozptýlen a část rozptýleného světla dopadne na detektor. Nejnovější hlavice je koncipována tak, že fokusované laserové světlo dopadá kolmo na testovaný povrch a po odrazu je světlo zablokováno clonou a na fotodetektor nedopadá žádné světlo (obr. 1a). Velikost clony je volena tak, aby blokovala i světlo vznikající rozptylem na akceptované drsnosti testovaného povrchu. V případě, že světlo dopadne na místo s povrchovou vadou, odražené světlo je rozptýleno do většího prostorového úhlu a čočkou je potom fokusováno na detektor (obr. 1b). Toto řešení zlepšuje možnost detekce povrchových vad i na drsnějších površích a umožňuje širší záběr realizace defektometrických zařízení. Příklady výsledků měření oběžných drah kroužků speciálních ložisek jsou na obr. 2 a až 3c. Na obr. 4a až 5b jsou příklady měření vad pístů. Popsané optické laserové hlavice jsou použitelné nejen pro kontrolu velmi kvalitně obrobených ploch, ale i pro celou řadu dalších metrologických úkonů. V současné době jsou např. ověřovány možnosti kontroly správnosti montáže prvků skrytých pod poloprůhlednými vrstvami plastů, určování polohy začátku táhlých kónických a kuželových ploch, kvality praní atd. Řešení měřicího zařízení probíhá v souladu s technickými požadavky a finančními možnostmi zákazníků. Před zahájením konstrukce měřicího zařízení provede MESING ve spolupráci s ÚM SAV podrobné modelové zkoušky a případné úpravy hlavice i vyhodnocovací části, aby byly výsledky optimální. K tomu slouží i vývojové pracoviště, zhotovené mimo jiné za podpory grantu MPO F1 – IMS/97. B. Kůr, D. Smutný, MESING M. Hain, J. Bartl, V. Jacko ÚM SAV, Bratislava Kontakt: MESING, a.s., Mariánské nám.1, 617 00 Brno tel.: 545 426 211, fax: 545 426 219, info@mesing.cz, www.mesing.cz