Profilomètre
Le profilomètre à contact est l’instrument de mesure par contact par excellence pour la mesure des états de surface.
Comment fonctionne le profilomètre à contact ?
Une pointe microscopique, en contact avec la surface, est déplacée le long de l’axe X. Le mouvement vertical de la pointe, dû au relief, est capté et amplifié. Le profilomètre est en général installé sur une colonne Z, permettant de positionner la pointe au-dessus d’une pièce à mesurer. L’unité d’avance déplace le stylet le long de l’axe X, perpendiculaire à Z. Le marbre sert de plan de référence et de support aux pièces à mesurer.
Le capteur glisse sur un barreau de référence grâce à une vis sans fin et animée par un moteur. Le barreau sert de référence interne de rectitude. Le profilomètre permet au stylet d’enregistrer tout l’état de surface, que ce soit la rugosité, l’ondulation et les écarts de forme, voire la forme elle-même.
Il existe également des profilomètres sans référence interne, dont le stylet est équipé de patin reposant sur la surface.
Le stylet est lui-même terminé par une pointe, constituée d’une sphère microscopique de quelques microns de rayon. Cette sphère est attachée à un support conique et on appelle cet ensemble une pointe conisphérique.
Nos profilomètres fonctionnent donc par contact : par le biais d’une pointe se déplaçant sur la surface concernée dans un mouvement de balayage en Z, ils suivent le profil d’une pièce. Cette pointe est a été imaginée afin de ne pas risquer d’endommager les surfaces soumises aux mesures. Le déplacement du stylet renvoie au capteur les données d’une surface.
Selon la fragilité du matériau à analyser, la force d’appui de cette pointe est réglable et avantage de taille, reste constante tout au long d’une même séquence.
Pourquoi utiliser un profilomètre ?
Cet appareil sert à mesurer les profils ou hauteur de marche, les asymétries de surfaces données, voire dans certains cas la rugosité.
Utiliser un profilomètre vous permet notamment de définir si les dénivellations et les contraintes micro-géométriques se situent dans la limite des valeurs références acceptables.
Quelles utilisations pour un profilomètre ?
Le profilomètre s’utilise principalement dans les laboratoires et dans les domaines où le contrôle qualité d’une surface doit répondre à des exigences particulièrement élevées. Il permet d’ajuster au nanomètre près le niveau de décapage et de ponçage, son caractère structuré et lisse ou encore sa granulométrie et sa planéité. Il détecte les éventuels défauts d’usinage ou de fabrication. Cette utilisation vaut pour tous les types de matériaux.
La technique d’évaluation des paramètres géométriques par les profilomètres à contact est pertinente notamment dans l’industrie optique, sur les semi-conducteurs, en biologie, en mécanique ou en sciences des matériaux, pour citer les principaux.
En effet, afin qu’une surface puisse être parfaitement adaptée à son utilisation, sa géométrie est un élément décisif.
Pour cela, des valeurs de solidité, d’adhérence, d’étanchéité, de porosité, de résistance à l’usure, à la pression et à la corrosion sont requises.
Quels sont les avantages d’un profilomètre à contact ?
Parmi les avantages dont bénéficie un profilomètre à contact, la compatibilité de ce modèle avec la grande majorité des surfaces. Mais ce n’est pas tout. Si ce mode de mesure continue d’être le plus répandu, c’est parce qu’il reste le plus recherché pour l’analyse des états de surface.
Comme le profilomètre à contact a largement été utilisé ces dernières années et également depuis plus de cinquante ans, des améliorations notables ont vu le jour. Ce modèle a progressé et s’est adapté aux nouveaux types de surface à analyser. Ces longues années d’exploitation par l’industrie permettent aujourd’hui de connaitre avec précision les caractéristiques du profilomètre.
La création du profil mécanique est une opération mathématique bien décrite et rend la fonction de transfert du profilomètre rassurante pour les opérateurs.
Même à travers un film d’huile, la pointe et le capteur sont suffisamment performants pour donner des résultats fiables sans endommager le stylet.
Autre bénéfice, le profilomètre est un instrument de mesure qui peut être utilisé par l’industrie de manière massive.
La longueur de mesure ne dépend que de l’unité d’avance, qui peut être adaptée aux besoins. Certains profilomètres ont des courses dépassant les 500 millimètres.
Enfin, la technologie du profilomètre est compatible avec du matériel peu coûteux et qui peut être utilisé en atelier.
Compte tenu des avancées fulgurantes des nouvelles applications et des technologies de pointe, le profilomètre est un instrument de mesure qui a encore de beaux jours devant lui. La précision qu’il permet d’obtenir en fait en effet un élément déterminant pour vos mesures.
