Mesurer la rugosité : bien comprendre Ra et Rz
La rugosité de surface détermine l'étanchéité, le frottement et l'usure des pièces usinées. Ce guide explique les paramètres Ra et Rz, la méthode par palpeur selon DIN EN ISO 21920 ainsi que le choix et l'usage correct d'un rugosimètre.
Voir les rugosimètresQue signifient réellement Ra et Rz ?
Ra et Rz décrivent le même profil sous deux angles. Ra est la rugosité moyenne arithmétique, la moyenne de tous les écarts du profil par rapport à la ligne moyenne sur la longueur d'évaluation. Rz est la profondeur moyenne de rugosité calculée sur cinq longueurs de base et réagit beaucoup plus fortement aux rayures et pics isolés.
Comme Ra moyenne les valeurs extrêmes, une surface présentant une rainure profonde isolée peut malgré tout afficher un Ra faible. Rz rend ces écarts visibles, c'est pourquoi les plans indiquent souvent les deux paramètres ensemble.
- Ra : rugosité moyenne arithmétique, robuste et très répandue.
- Rz : profondeur moyenne de rugosité, sensible aux pics et rainures isolés.
- Rmax ou Rz1max : plus grande profondeur isolée sur la longueur mesurée.
- RSm : espacement moyen des rainures, décrit l'ondulation en surface.
Comment fonctionne la méthode par palpeur ?
Dans la méthode par palpeur, une fine pointe en diamant parcourt la surface à vitesse d'avance constante. Le déplacement vertical de la pointe est converti en un profil de hauteur à partir duquel l'appareil calcule les paramètres.
Le rayon de la pointe est typiquement de 2 µm, ou 5 µm sur les surfaces fines. Deux réglages sont décisifs : le filtre de coupure (λc) et la longueur d'évaluation. Selon l'ISO, la longueur totale ln comprend cinq longueurs de base lr, plus l'entrée et la sortie de course.
Quel rugosimètre convient à ma tâche ?
Pour l'atelier et la production, un appareil portable à capteur inductif suffit généralement et affiche directement Ra, Rz et d'autres paramètres. Pour le laboratoire, la fabrication de moules et le contrôle de contour, les appareils fixes à plan de référence et logiciel sont préférables.
- Adapter l'étendue de mesure et la résolution à la profondeur attendue.
- Vérifier les paramètres disponibles : au moins Ra, Rz, Rmax et RSm.
- Valeurs de coupure commutables 0,25 / 0,8 / 2,5 mm selon les surfaces.
- Bras de palpage et unité d'avance pour zones difficiles (alésages, rainures).
- Commander un étalon de calibrage pour réajuster régulièrement.
Planifier les intervalles de calibrage et documenter les moyens de mesure.
Lire le guideComment mesurer correctement en pratique ?
Des résultats reproductibles reposent sur une préparation soignée. La pièce et le palpeur doivent être exempts de graisse et de poussière, l'appareil est posé à l'abri des vibrations et la direction de mesure est perpendiculaire aux stries d'usinage.
- Nettoyer la surface à l'isopropanol et laisser sécher.
- Palper en travers de la structure des stries, non dans le sens d'avance.
- Mesurer en plusieurs points et calculer une moyenne.
- Consigner la coupure et la longueur d'évaluation dans le rapport.
- Contrôler l'usure et l'état de la pointe avant chaque poste.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre Ra et Rz ?
Ra est la moyenne arithmétique de tous les écarts du profil et lisse les valeurs extrêmes. Rz est la profondeur moyenne de rugosité sur cinq longueurs et montre bien plus nettement les pics et rainures isolés. Les deux décrivent le même profil sous deux angles.
Puis-je simplement convertir Ra en Rz ?
Seulement de façon approximative. En pratique, Rz vaut souvent quatre à sept fois Ra, mais cela dépend du matériau et du procédé de fabrication. Pour des valeurs fiables, Rz doit être mesuré séparément.
Quelle coupure λc dois-je régler ?
La coupure suit la rugosité attendue. Pour Ra entre 0,1 et 2 µm, λc = 0,8 mm est standard ; utilisez 0,25 mm pour les surfaces très lisses et 2,5 mm pour les surfaces grossières.
Quelle norme s'applique aujourd'hui à la mesure de rugosité ?
La norme actuelle est la DIN EN ISO 21920 (depuis 2022), qui regroupe les anciennes ISO 4287 et ISO 4288. Le filtrage suit l'ISO 16610.
Vous cherchez le bon rugosimètre ?
Nous fournissons des appareils à palpeur portables et fixes avec étalon de calibrage - conformes à la DIN EN ISO 21920.
Conforme aux normes
Appareils mesurant selon DIN EN ISO 21920 et ISO 16610.
Précis
Rayon de pointe de 2 µm pour une résolution fine.
Étalonnable
Étalons de calibrage pour un réajustage régulier.
Conseil expert
Nos spécialistes en métrologie vous aident à choisir.