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測針材質

Renishaw 提供多種測針材料,每種材料各自適用於不同的量測工作。選擇測針端頭和測針桿的材料相當重要。

測針球材料

紅寶石

紅寶石探針球

紅寶石為業界標準及最佳測針球材料,適用於絕大多數的量測應用,更是目前已知最堅硬的材料。人造紅寶石的成分為純度 99% 的氧化鋁,是利用 Verneuil 製程在 2000 °C 的高溫下燒結而成的晶體(或「晶塊」)。

隨後,晶塊會經過切割,並逐漸加工成高精度球體。紅寶石球的表面極為光滑,具有絕佳的抗壓强度與極高的耐機械磨損性。

很少有應用不是以紅寶石作為首選的測針球材料,但在兩種情況下,建議使用其他材料製成的測針球。

第一種應用是對鋁材進行重度掃描。由於材料相互吸引,因而會發生一種名為「黏附磨耗」的現象,使工件表面的鋁堆積到測針球上。氮化矽較適合做為此類應用的測針球材料。

第二種應用是對鑄鐵進行重度掃描。兩種材料間的交互作用會造成紅寶石測針球表面產生「研磨磨耗」。對於此類應用,建議使用氧化鋯測針球。

氮化矽

氮化矽探針球

氮化矽具有許多與紅寶石相似的特性。這是一種非常堅硬且耐磨的陶瓷,可加工成高精度球體,也可以拋光達到極為光滑的表面。

氮化矽與鋁材之間無吸附作用,在類似應用情況下,不會出現紅寶石的黏附磨耗現象。但是,氮化矽掃描鋼材表面時會表現明顯的研磨磨耗特性,因此,其應用最好只限於鋁材。

氧化鋯

氧化鋯探針球

氧化鋯是一種非常堅硬的陶瓷材料,其硬度和磨損特性與紅寶石相當接近。其表面特性使其成為鑄鐵組件進行重度掃描應用的理想材料。

測針桿材料

鋼探針材料

非磁性不銹鋼製成的測針桿廣泛用於測針球直徑 2 mm 以上且長度 30mm 以下的測針。此範圍內的一體式鋼杆具有最佳剛性與重量比,因而可提供足夠的球/桿間隙,也不會影響測針桿與螺紋體連接處的剛性。

碳化鎢

碳化鎢探針桿材料

測針球直徑為 1 mm 以下而需要較小的測針桿直徑,亦或測針桿長度為 50 mm 以下時,碳化鎢桿可提供最佳剛性。若超出此範圍,則測針桿和主體的連接處會產生偏斜,因此,重量可能是一個問題,同時也會遺失剛性。

陶瓷

陶瓷探針桿

對於直徑大於 3 mm 且長度超過 30 mm 的測針球,陶瓷測針桿可提供媲美鋼桿的剛性,但重量比碳化鎢輕很多。由於測針桿會因碰撞而粉碎,因此,採用陶瓷桿的測針還能為測頭提供額外的防撞保護。

碳纖維

碳纖維探針桿材料

碳纖維測針的重量大約比碳化鎢測針輕 20%,適合做為長測針的材料。其熱穩定性也是一大優點(尤其就超長測針而言),因此非常適用於生產環境。

鋁探針桿材料

這種材料重量極輕,適合做為延長桿,但因為熱增長的關係,所以僅限於有穩定空調的環境。

鈦探針桿材料

鈦擁有可媲美鋁的熱穩定性、良好的抗彎剛度,而且重量也極輕。這些特性使其成為延長桿的理想選擇。