Preskoči navigacijo

Materiali tipal

Renishaw ponuja vrsto različnih materialov tipal, ki so optimizirani za različne merilne naloge. Izbira konice in stebla tipala je kritičnega pomena.

Materiali za kroglice

Rubin

Rubinasta kroglica tipala

Rubin je eden od najtrših znanih materialov in standardni material, iz katerega se izdelujejo kroglice tipal. Pri veliki večini merilnih aplikacij predstavlja optimalno izbiro materiala kroglic. Sintetični rubin je aluminijev oksid z 99-odstotno čistočo, ki ga pridobivamo s kristalizacijo v ingote (fr. "boules") pri 2000 °C po Verneuilovem postopku.

Ingote nato razrežemo in postopoma strojno obdelamo v natančno sferično obliko. Rubinaste kroglice imajo izjemno gladko površino, odlično tlačno trdnost in visoko obstojnost proti mehanski obrabi.

Redke so aplikacije, kjer rubin ni prednostni material za kroglice tipal, omenimo pa lahko dve, pri katerih je priporočljiva uporaba kroglic iz drugih materialov.

Prva so zahtevne aplikacije skeniranja aluminija. Ker se materiala medsebojno privlačita, lahko prida do pojava t.i. adhezivne obrabe, oziroma nalaganja aluminija na površino kroglice. Za takšne aplikacije je primernejši material kroglice silicijev nitrid.

Druga aplikacija pa je zahtevno skeniranje litega železa. Interakcija med materialoma lahko povzroči abrazivno obrabo površine rubinaste kroglice. Za te aplikacije je priporočljiva uporaba kroglic iz cirkonijevega dioksida.

Silicijev nitrid

Kroglica tipala iz silicijevega nitrida

Silicijev nitrid je po mnogih značilnostih podoben rubinu. Gre za zelo trdo in proti obrabi obstojno keramiko, ki jo je možno obdelati v visokonatančne krogle. Možno ga je tudi polirati do izjemno gladke površine.

Silicijev nitrid in aluminij se ne privlačita, zato tudi ne prihaja do adhezivne obrabe, kot se pojavlja pri rubinu in podobnih aplikacijah. Pri skeniranju jeklenih površin s silicijevim nitridom pa opažamo značilno abrazivno obrabo, zato je njegova uporabnost omejena na aluminij.

Cirkonij

Kroglica tipala iz cirkonijevega dioksida

Cirkonijev dioksid je izjemno žilav keramični material s trdoto in obrabnimi značilnostmi, ki so podobne kot pri rubinu. Zaradi lastnosti površine je idealen material za agresivno skeniranje litoželeznih komponent.

Materiali stebla

Jeklo

Jeklen material tipala

Stebla tipal, izdelana iz nemagnetnega nerjavnega jekla, se pogosto uporabljajo za tipala s premerom kroglice/konice 2 mm in več ter z dolžino do 30 mm. Enodelna jeklena stebla ponujajo v tem območju optimalno razmerje med togostjo in težo, dajejo pa tudi optimalen razmak med kroglico in steblom, ne da bi poslabšala togost s spojem med steblom in navojno merilno glavo.

Volframov karbid

Material stebla tipala volframov karbid

Stebla iz volframovega karbida so najprimernejša za doseganje maksimalne togosti bodisi pri majhnih premerih stebel, ki so potrebni za kroglice premera 1 mm in manj, bodisi pri dolžinah do 50 mm. Teža lahko nad to dolžino postane problematična in togost se izgubi zaradi odklona na spoju med steblom in telesom merilne glave.

Keramika

Keramično steblo tipala

Keramična stebla ponujajo primerljivo togost kot jeklena stebla pri premerih kroglice nad 3 mm in dolžinah nad 30 mm, so pa znatno lažja od volframovega karbida. Tipala s keramičnimi stebli ponujajo tudi dodatno zaščito merilne glave v primeru trka, saj se steblo ob trku razleti.

Ogljikova vlakna

Material stebla tipala ogljikova vlakna

Tipala iz ogljikovih vlaken tehtajo približno 20 % manj kot tipala iz volframovega karbida, zato je ta material primeren za dolga tipala. Njihova prednost je tudi toplotna stabilnost, še posebej pri zelo dolgih tipalih, zato so primerna za uporabo v proizvodnji.

Aluminij

Material stebla tipala aluminij

Ta material je zelo lahek in je tako idealen za podaljške, vendar zaradi toplotnih raztezkov le v stabilnem in klimatiziranem okolju.

Titan

Material stebla tipala titan

Titan je v primerjavi z aluminijem toplotno stabilen, ima dobro upogibno togost in je zelo lahek. Zato je zelo primeren za dolge podaljške.