测针的材料及特点，教你如何选用测针。
1.测球材料（1）红宝石（最常用）对于绝大多数测量场合来说，具有业界标准和最佳特性的测球材料中，红宝石是已知最硬的材料之一。人造红宝石是在2000 ℃下用Verneuil工艺方法烧结成的纯度为99％的氧化铝晶体（刚玉）。然后将刚玉切割并逐渐加工为高精度球体。红宝石测球的表面极为光滑，具有极高的抗压强度和很高的机械耐磨性能。极少有不以红宝石作为首选测球材料的应用场合，但在两种情况下建议采用其他材料制成的测球，请特别注意：对铝材进行高强度扫描时。因为这些材料之间有亲和力，会发生一种称为粘附磨损的现象，使被测件表面的铝积聚在测球上。对于这种应用场合有一种更好的材料，就是氮化硅。在铸铁上进行高强度扫描的应用场合。两种材料之间的相互作用会产生对红宝石测球表面的“摩擦磨损”。对于这种应用场合，建议采用氧化锆测球。（2）氮化硅氮化硅具有许多与红宝石类似的特性。这是一种非常坚硬耐磨的陶瓷材料，可加工成高精度球体。也可抛光至极为光滑的表面光洁度。氮化硅与铝之间没有吸附性，因此不存在红宝石测球在类似场合所发生的粘附磨损现象。但氮化硅在钢材表面扫描时却具有很显著的磨擦磨损特性，因此其应用最好限制在铝质工件上。（3）氧化锆氧化锆是一种特别坚硬的陶瓷材料，其硬度和磨损特性均接近红宝石。其表面特性使这种材料成为在铸铁工件上进行高强度扫描的理想材料。2.测杆材料 测杆必须设计具有最大的刚性，确保在测量过程中将弯曲量降至最低。（1）不锈钢（最常用）用于具有超强刚性的测针，适合无需考虑重量因素的标准应用。（2）碳化钨提供优异的刚性，尤其适用测杆直径小和肩形测针的情况。选用大测杆直径和长测针时，您需要特别注意重量。非常适合最标准的应用。（3）碳纤维(热稳定)还非常适合长测针，因为碳纤维测针重量仅是碳化钨测针的20%。其热稳定的特点具有极大优势，用于长测针时尤其如此，因此非常适合用在生产环境。（4）陶瓷由于重量轻，陶瓷主要用于长测针。它具有热稳定的特点，用于生产领域的应用。在机床应用中它还可用作防撞装置。3.选择材料的关键标准：• 环境条件• 长度／挠曲刚性• 传感器制造商指定的允许重量（1）环境条件温度变化可能导致严重的测量误差。如果在温度稳定在20 °C的空调环境操作坐标测量机，通常不会出现这种影响（超长加长杆除外）。否则，温度变化通常会造成极大的热膨胀，并使测头组件或加长杆长度发生变化，进而导致测量误差，除非进行补偿。请记住，即使极小的温度变化也会造成测量误差。如果正确地选择了测杆或加长杆的材料，您可以极大降低这些误差。计算长度变化长度变化取决于温度变化、使用的测针柄长度和材料膨胀特性。长度变化的计算方法Δ L = L x α x Δ tΔ L = 长度变化L = 测头长度α = 膨胀系数Δ t = 温度变化请记住：您正在进行μ级测量！正如您所看到的，不同材料的热膨胀系数和重量都存在很大差异。碳纤维兼具重量极小、温度稳定性最大的优点。对于超长加长杆，您应当选用碳纤维材料，因为在此类应用中即使微小的温度差别也会造成严重的测量误差。4.挠曲刚性测针杆必须设计具有极大的刚性。在测量过程中，测力不得造成测针过度弯曲，因为这会直接影响机器的测量不确定度，尤其是在所有空间方向同步测量的动态测量（扫描）。底线：测针应尽可能坚固！材料饶曲刚性比较在材料技术中，弹性模量是一种材料特性，用于描述固体变形时张力与膨胀之间的关系。弹性模量值越大，材料的抗变形能力越强。因此弹性模量高的材料刚性强，而弹性模量低的材料易变形。材料弹性模量（单位kN/mm 2）碳化钨620钢200铝70钛150陶瓷300 – 400碳纤维≥ 450由上表的数据中，您应该就很容易选择出适合您的测针材料了，当然您也需要考虑使用成本。以选择出最适合您的测针。5.测针使用小结（1）使用的测针一定要尽量短、尽量稳定！对长测针组件，确保其稳定度符合要求。（2）确保您使用的测针没有瑕疵，尤其是螺纹和底座。这会确保安装非常牢固。（3）偏差？确保测头组件连接牢固。（4）更换磨损测针！（5）您是否正在使用热稳定的测针？请记住环境条件。（6）避免过多的螺纹连接。尽可能使用最少数量的单独组件。（7）您有扫描应用吗？利用碳化硅测球的优势扫描铝材！（8）尽可能使用大测球。测球直径愈大，工件表面的细洁度越不会被大球形测针所破坏。（9）测针应始终与被测表面直角对准，或尽量接近直角。对于斜面测量，有斜立方块和关节可供选择，可确保测针准确地调整。同样适用于斜孔!（10）确保测力和动态性能适合测针组件。对于测杆很细的小球形测针，您应当在必要时减小这些值。来源：山涧果子
