Oberflächenrauheit, Oberflächenkenngrößen und Oberflächenmesstechnik

Oberflächenkenngrößen und Prüfbedingungen richtig interpretieren, funktionsgerecht festlegen, eindeutig und vollständig spezifizieren sowie definitionskonform verifizieren

Zum Thema

Die Oberfläche hat einen ent­scheidenden Einfluss auf die Le­bens­dauer und somit auf die Qualität eines technischen Pro­duk­tes. Sie muss da­her in der Kon­struktions­zeichnung funktionsgerecht festgelegt, ein­deu­tig und vollständig spezifiziert sowie definitionskonform verifiziert wer­den.

Mit der Einführung des ISO GPS-Normensystems haben sich auch die internationalen Standards zur eindeutigen und funktionsgerechten Charakterisierung von Oberflächen weiterentwickelt und teilweise auch grundlegend geändert. Diese Tatsache ist in der konstruktiven Praxis noch weitgehend unbekannt.

In der Folge werden auch heute noch veraltete und im Hinblick auf die Funkti­onalität, wie z. B. Dichtheit, Reinigbar­keit, Vermei­dung von Werkstoffermüdung oder Ver­schleiß unbrauchbare Oberflächenkenngrößen spezifiziert (wie z. B. der Ra-Wert), die mit der heute ausnahmslos geltenden internationalen Normung nur selten in Einklang stehen - teilweise mit erheblichen Fol­gen für die Si­cher­heit und die Ver­füg­bar­keit der Produkte.

Ein weiteres Problem stellt die weitgehende Un­kenntnis des Ein­flus­ses der Mess­bedingungen, wie zum Beispiel Tast­system, Filterart und Indices (z. B. "Cut-Off") auf das Messergebnis dar. Ge­rade diese Be­din­gungen müssen jedoch mit der zur Ver­fügung stehenden Symbolik in der Kon­strukti­onszeichnung eindeutig und vollständig beschrieben werden, damit das Messergebnis richtig interpretiert und eine Kausalität zwischen Messergebnis und Funktion hergestellt werden kann.

Letztlich sind Vereinbarungen, die auch ohne ex­pli­zite Spezifikation, d. h. durch alleinige Verwendung der ge­normten Symbolik verbindlich sind („De­fault-Re­geln“) weitgehend unbekannt. Die Unkenntnis dieser Vereinbarungen kann schnell zu Re­klamationen oder gar zu Rechtstreitigkeiten zwi­schen den Vertragspartnern führen. Be­kannte Beispiele hierfür sind Annah­me­kri­terien, wie die 16 %-Regel bzw. die Höchstwert-Regel oder die standardmäßige Festle­gung der Grenzwellenlänge λc ("Cut-Off") nach ISO 4288.

Seminarziel

Das Seminar führt Sie auf anschauliche Weise, Schritt für Schritt in die aktuelle Normung zur Beschreibung der Oberflächenbeschaffenheit ein und vermittelt Ihnen die wichtigsten im Tastschnittverfahren ermittelbaren Kenngrößen zur funktionsgerechten Beschreibung technischer Oberflächen ("2D-Kenngrößen"). Die Lehrinhalte werden anhand einer Viel¬zahl praxisgerechter Beispiele und Übungen veranschaulicht und vertieft. Ein kurzer Ausblick auf die flächenhaften Verfahren ("3D-Kenngrößen") runden das Seminar ab.

Inhalte

  • Einführung
    - Die Konstruktionszeichnung – Ein rechtsverbindliches Vertragsdokument
    - Konsequenzen einer fehlerhaften, mehrdeutigen oder nicht normkonformen Konstruktionszeichnung – Wer haftet im Schadensfall?
  • Normung und ISO-GPS-Normensystem
    - Europäische und internationale Normung, Rechtsverbindlichkeit und Annahmeverfahren
    - Geometrische Produktspezifikation (GPS) – Aufbau des ISO-GPS-Normensystems (ISO 14638:2015)
  • Grundlagen
    - Funktion einer Oberfläche (Anwendungsbeispiele)
    - Grundmerkmale technischer Oberflächen
  • Oberflächenmesstechnik
    - Tastschnittverfahren
    - Berührende Rauheitsmessverfahren - Tastsysteme (Bezugsebenen-, Ein- und Zweikufentastsysteme)
    - Berührungslose Messsysteme (optische Verfahren)
  • Profilfilter
    - Unterschiede zwischen Primär-, Welligkeits- und Rauheitsprofil
    - Ermittlung des Primär-, Welligkeits- und Rauheitsprofil aus dem messtechnisch erfassten Profil, Filterung
    - Gauss-Filter (ISO 16610-21), Kenngrößen λs, λc (“Cut-Off”) und λf, Einfluss des Filterwertes λc auf das Welligkeits- und Rauheitsprofil
    - 2RC-Filter nach DIN 4768-1 (zurückgezogen) und Sonderfilter nach ISO 13565-1 (Eigenschaften, Anwendungen)
    - Vergleich der Profilfilter und Anwendungsbeispiele
  • Messstrategie
    - Messort und Messrichtung
    - Wahl der Grenzwellenlänge λc (ISO 4288) sowie λs und Tastspitzenradius (ISO 3274)
    - Einfluss der Grenzwellenlänge auf das Messergebnis
    - Wahl der Messstrecke, Einzel- und Gesamtmessstrecke, Filtervor- und Nachlaufstrecken
    - Messunsicherheit, Entscheidungsregeln für den Nachweis der Konformität oder Nichtkonformität mit Spezifikationen (ISO 14253-1)
  • Oberflächenkenngrößen (Definition und funktionsgerechte Anwendung)
    - Rauheitskenngrößen (R-Kenngrößen) nach ISO 4287, wie z. B. Ra, RSm, Rz, Rp, Rt, Rq, Rsk
    - Welligkeitskenngrößen (W-Kenngrößen), dominante Welligkeit (VDA 2007) und Kenngrößen (WDSm, WDc und WDt)
    - Kenngrößen des Primärprofils, wie z. B Pt
    - Kenngrößen zur funktionsgerechten Beurteilung von Oberflächen mit plateauartiger Charakteristik (Rk, Rpk und Rvk)
    - Materialanteilkurve des Profils (Abbott-Firestone Kurve), Nulllinienverschiebung und Kenngrößen wie z. B Rmr(c) und Rdc
    - Nicht mehr genormte Kenngrößen nach DIN 4762 und DIN 4768 wie z. B. Ra, Rz, Rmax oder Rt
    - Zuordnung von Oberflächenkenngrößen zu den Funktionsanforderungen
  • Annahmekriterien für Oberflächen
    - 16 %-Regel und Höchstwert-Regel (Maximum-Regel)
    - Vereinfachtes Verfahren zum Nachweis der Einhaltung der 16 %-Regel nach ISO 4288, Anhang A
    - Annahmekriterium nach VDA 2006
  • Normgerechte Zeichnungseintragung in Konstruktionszeichnungen
    - Symbolik nach ISO 1302, Möglichkeiten zur normgerechten Zeichnungsvereinfachung, Sammelangaben
    - Übungs- und Praxisbeispiele
  • 3D-Kenngrößen nach ISO 25178 ff.

  • Normen und Literatur
    - Hilfreiche Literatur zur Beschreibung der Oberflächenbeschaffenheit im Tastschnittverfahren und durch flächenhafte Verfahren
    - Zusammenfassung der wichtigsten ISO GPS-Normen für die Beschreibung der Oberflächenbeschaffenheit
  • Abschlussdiskussion und Klärung offener Fragen

 

Seminardauer:  1 Tag

Seminartyp:      Inhouse-Seminar

Bezeichnung:    GPS-TEX

Abschluss:        Teilnahmezertifikat

Bonus:              Zugang zum Kundenbereich auf unserer Homepage

Unser aktuelles Seminarprogramm mit Nutzen, Inhalten und Zielen des Seminars zu Oberflächenrauheit, Oberflächenkenngrößen und Oberflächenmesstechnik

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