Rauheit messen: Ra und Rz richtig verstehen - wie geht das?

Was bedeuten Ra und Rz genau?

Ra und Rz beschreiben dasselbe Profil aus zwei Blickwinkeln. Ra ist der arithmetische Mittenrauwert, also der Mittelwert aller Profilabweichungen von der Mittellinie über die Messstrecke. Rz ist die gemittelte Rautiefe aus fünf Einzelmessstrecken und reagiert deutlich stärker auf einzelne Riefen und Spitzen.

Weil Ra Ausreisser mittelt, kann eine Fläche mit tiefer Einzelriefe trotzdem ein niedriges Ra zeigen. Rz macht solche Extremwerte sichtbar, weshalb in Zeichnungen häufig beide Kenngrössen gemeinsam angegeben werden.

• Ra: arithmetischer Mittenrauwert, robust und weit verbreitet.
• Rz: gemittelte Rautiefe, empfindlich für einzelne Spitzen und Riefen.
• Rmax bzw. Rz1max: grösste Einzelrautiefe innerhalb der Messstrecke.
• RSm: mittlerer Rillenabstand, beschreibt die Welligkeit in Längsrichtung.

Wie funktioniert das Tastschnittverfahren?

Beim Tastschnittverfahren fährt eine feine Diamantnadel mit konstantem Vorschub über die Oberfläche. Die vertikale Auslenkung der Tastspitze wird in ein Höhenprofil umgewandelt, aus dem das Gerät die Kenngrössen berechnet.

Der Tastspitzenradius beträgt typisch 2 µm, bei feinen Flächen auch 5 µm. Entscheidend sind der Grenzwellenlängen-Filter (Cut-off λc) und die Messstrecke: Die Gesamtmessstrecke ln umfasst nach ISO fünf Einzelmessstrecken lr, plus Vor- und Nachlauf.

Welches Rauheitsmessgerät passt zu meiner Aufgabe?

Für den Werkstatt- und Serieneinsatz genügt meist ein mobiles Handgerät mit induktivem Tastsystem, das Ra, Rz und weitere Parameter direkt anzeigt. Für Labor, Formenbau und Konturprüfung sind stationäre Tastschnittgeräte mit Bezugsebene und Software die bessere Wahl.

• Messbereich und Auflösung passend zur erwarteten Rautiefe wählen.
• Parameterumfang prüfen: mindestens Ra, Rz, Rmax und RSm.
• Umschaltbare Cut-off-Werte 0,25 / 0,8 / 2,5 mm für verschiedene Flächen.
• Tastarm und Vorschubeinheit für schwer zugängliche Stellen (Bohrungen, Nuten).
• Kalibriernormal mitbestellen, um regelmässig nachjustieren zu können.

Wie messe ich in der Praxis richtig?

Reproduzierbare Ergebnisse hängen von sauberer Vorbereitung ab. Bauteil und Tastspitze müssen fett- und staubfrei sein, das Gerät steht schwingungsarm, und die Messrichtung liegt quer zur Bearbeitungsriefe.

• Oberfläche mit Isopropanol reinigen und trocknen lassen.
• Quer zur Riefenstruktur tasten, nicht in Vorschubrichtung.
• An mehreren Stellen messen und Mittelwert bilden.
• Cut-off und Messstrecke im Prüfbericht dokumentieren.
• Tastspitze vor jeder Schicht auf Verschleiss und Beschädigung prüfen.

Häufige Fragen