红宝石
对于绝大多数测量场合来说,具有业界标准和特性的测球材料中,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。
第一种情况是对铝材进行高强度扫描的应用场合。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。
第二种情况是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“磨擦磨损”。对于这种应用场合,建议采用氧化锆测球。
测杆材料钢
采用非磁性不锈钢制造的测针杆广泛用于测球/测尖直径为2 mm或2 mm以上、最长为30 mm的测针。在此范围内,一体式钢杆提供的刚性度与重量比,在测针杆和螺纹本体之间采用一个接头,既可提供足够的球/杆间隙,又不降低刚性。
碳化钨
对于需要较大刚性的小直径测杆或短测杆(长度不超过50 mm),使用碳化钨是最好的选择,小直径测杆可用于测球直径为1 mm或更小的测针。除此之外,测杆重量将带来负面影响,而且由于杆与本体之间的接头可能发生偏折,因此刚性也可能降低。
陶瓷
对于测球直径大于3 mm、长度超过30 mm的测杆,陶瓷测杆所具有的刚性类似于钢测杆,但重量远比碳化钨测杆轻。采用陶瓷测杆的测针因发生碰撞时测杆会破碎,因此测针对测头有额外的碰撞保护作用。
碳纤维
碳纤维测针的重量比碳化钨测针轻大约20%,因此这种材料适合用于长测针。其热稳定的特点具有极大优势,用于长测针时尤其如此,因此非常适合用在车间环境。