Die Rauheit der Oberfläche eines Werkstückes

Die Oberflächenrauheit eines Werkstückes stellt eine wichtige Eigenschaft dar. Die Rauheit beeinflusst beispielsweise das tribologische Verhalten und bestimmt die Gleiteigenschaften. Es bestimmt auch die Haptik und das Erscheinungsbild (mattierte oder spiegelnde Oberflächen).


Was beschreibt die Linienrauheit?

Technisch hergestellte Oberflächen sind durch eine gewissen Oberflächenbeschaffenheit geprägt. Eine dieser Eigenschaften ist die Rauheit.

Legt man gedanklich einen Schnitt durch die Oberfläche und betrachtet diese am Querschnitt, offenbart sich die Rauheit.

Für die Bestimmung der Rauheit einer Oberfläche benötigt man jedoch keinen Querschnitt, sondern bedient sich den sogenannten Tastschnittverfahren. Bei diesen Verfahren fährt eine feine Spitze die Oberfläche entlang einer definierten Strecke (Linie) ab und zeichnet das Höhenprofil dieser Strecke auf.


Was versteht man unter der Oberflächenrauheit?

Die "flächenhafte Oberflächenbeschaffenheit" (Oberflächenrauheit) kann mit verschiedenen Parametern kategorisiert werden, welche in der ISO 25178 beschrieben sind. Standardmäßig wenden wir diese Norm an und arbeiten mit einem konfokalem Laserscanning-Mikroskop. Dabei wird die Oberfläche mit einem Laser abgetastet und erfasst.

Technische Daten:

  • Das Gerät erlaubt dabei eine laterale Auflösung ab 12 nm
  • bei einer vertikalen Auflösung ab 0,5 nm.
  • Durch die konfokale Linsenoptik liegt keine Beschränkung der Probenoberflächen vor, sodass auch matte oder spiegelnde Oberflächen untersucht werden können.


Wie wird die Rauheit angegeben?

In technischen Zeichnungen wird die Rauheit entsprechend der DIN EN ISO 1302 gekennzeichnet.

Jede Oberfläche wird dabei einzeln betrachtet. Die Angaben enthalten nicht nur den Rauheitswert Rz, sondern kann auch Informationen zur Oberflächenbeschaffenheit und der Bearbeitung liefern. Die Ermittlung der Rauheit Rz erfolgt entsprechend der Norm DIN EN ISO 4288.


Wo liegen die Unterschiede zwischen der Oberflächenrauheit und der Linienrauheit?

Die Werte der Oberflächenrauheit und der Linienrauheit sind nicht miteinander vergleichbar, weil sie unterschiedliche Beschaffenheiten beschreiben.

Gleiches gilt auch innerhalb der Linienrauheit bzw. der Oberflächenrauheit. Die einzelnen Kenngrößen, z.B. Ra, Rz, Rsm usw. werden unterschiedlich ermittelt, wobei alle Kenngrößen der Linienrauheit auf ein und denselben Messwerten beruhen. Analog gilt dies für die Kenngrößen der Oberflächenrauheit.

Unterschiede zwischen der Linienrauheit und der Oberflächenrauheit ergeben sich aufgrund der Messmethoden. So bezieht sich die Linienrauheit nach ISO 4287 und ISO 4288 einzig auf Analysen mittels Tastspitze, während die Oberflächenrauheit nach ISO 25178 Analysen mittels Tastspitze und optischer Sonde erlaubt. Einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf das Ergebnis kann die Wahl der Tastspitze selbst sein. Auch die Richtung der Abtastung kann zu Verfälschungen führen. Im Falle einer optischen Vermessung der Probe und der Bestimmung der Oberflächenrauheit werden diese Einflussgrößen umgangen.

Zu Kenntlichmachung und Unterscheidung beider Ansätze sind die Kenngrößen unterschiedlich bezeichnet:

  • Die Kenngrößen der Linienrauheit beginnen mit einem "R".
  • Die Kenngrößen der flächenhaften Oberflächenbeschaffenheit (Oberflächenrauheit) sind mit dem Buchstaben "S" markiert.

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