Profilomètres de surface

Un profilomètre sert à analyser à une échelle nanométrique les données relatives à la rugosité, à la microgéométrie et au relief d'une surface. Il permet d'effectuer un contrôle qualité des produits finis et de détecter les défauts d'usinage invisibles à l'œil nu. Cet équipement est généralement constitué d’unités de commande, d'un capteur, de palpeurs, d'une colonne et d'une chaîne de mesure.

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Dans quel domaine les profilomètres sont-ils utilisés ?

En principe, les rugosimètres de surface sont utilisés dans diverses applications industrielles comme :
  • Dans les industries de l'automobile pour l'usinage des pièces pour engin,
  • Dans les secteurs de la téléphonie pour la fabrication d'ecrans tactiles,
  • Dans le domaine de la construction pour la recherche d'une éventuelle fissure microscopique,
  • Dans les industries pharmaceutiques pour la fabrication de médicaments en gélules.
Dès que le profilomètre identifie une asymétrie sur la surface, les scientifiques ou les constructeurs peuvent immédiatement procéder à :

Quels sont les différents types de profilomètres de surface ?

À l'heure actuelle, les profilomètres de surface sont commercialisés sur le marché sous 2 variantes différentes, à savoir :

Le rugosimètre à contact

Équipé d'une pointe en diamant ou d'un stylet, cet appareil effleure la surface de l'objet à étudier en y cherchant une éventuelle irrégularité. Aucune connaissance technique n'est requise pour utiliser cette machine, car son fonctionnement s'avoisine à celui des appareils de mesures géométriques de surface. Malgré sa facilité d'utilisation, il risque parfois de rayer la structure surtout en cas de profilage sur un matériau de faible densité. Contrairement aux profilomètres de laser et aux rugosimètres portatifs , ce modèle met un certain temps à effectuer les traitements et les analyses de rugosité.

Le profilomètre optique

Plus performante que les modèles à contact, cette machine est constituée de capteur photographique CDD et de réflecteur de lumière. Elle propulse une puissante lumière destinée à mesurer et à détecter la présence d'aspérité sur la surface de l'objet. Cette opération présente l'avantage d'analyser les rugosités de manière beaucoup plus précise et de garder intact l'aspect du matériau. Avant chaque utilisation, il est nécessaire de calibrer l'intensité à laquelle est reflété le laser à triangulation.
Il existe 2 sous-catégories de profilomètres optiques  :
  • Le profilomètre optique à balayage : pour mesurer les asymétries de surface, ce modèle fait appel à un capteur tuning fork qui fonctionne à l'aide d'un diapason, à un capteur autofocus qui utilise un spot lumineux placé sur l'objet à étudier ou à un capteur confocal chromatique basé sur la variation de lumières.
  • Le profilomètre optique matriciel : ce modèle enregistre une image à chaque déplacement vertical que le faisceau effectue pour ensuite superposer les clichés obtenus et établir une analyse pertinente.

Comment choisir un profilomètre de surface ?

Un rugosimètre de surface doit être choisi en fonction de :
  • L'interaction de la sonde avec la surface (détection de déformation, de rayure...),
  • La surface à analyser (ductile ou dure),
  • La précision de mesure (en micromètres ou en nanomètres),
  • Le prix (entre 1500 et 6000€),
  • La marque (Bruker, Pixargus, Nextsense ou Alicona).