Stylusmateriaal

Kogelmaterialen

Robijn

Robijn is een van de hardste materialen die bekend zijn, en wordt in de industrie toegepast als materiaal voor styluskogels in verreweg de meeste meettoepassingen. Synthetisch robijn is voor 99 % pure aluminiumoxide die in het Verneuil-proces bij 2000 °C ontstaat in kristalvorm ofwel "boules".

De boules worden gezaagd en daarna bewerkt tot een nauwkeurige bolvorm. Robijnkogels hebben een buitengewoon glad oppervlak, een grote weerstand tegen indrukking en een hoge bestendigheid tegen mechanische corrosie.

In nagenoeg alle situaties geniet robijn de voorkeur als kogelmateriaal. Er zijn echter twee toepassingen waarin kogels van ander materiaal aan te bevelen zijn.

De eerste betreft zware scanactiviteiten op aluminium. Aangezien deze materialen elkaar aantrekken, kan het verschijnsel 'adhesieve slijtage' optreden. Hierbij zet materiaal van het oppervlak zich af op de kogel. Voor zulke situaties is siliciumnitride beter geschikt als kogelmateriaal.

De tweede betreft zware scanactiviteiten op gietijzer. Wisselwerking tussen deze twee materialen kan leiden tot 'abrasieve slijtage' van de robijnkogel. In zulke situaties zijn kogels van zirconia aan te bevelen.

Siliciumnitride

Siliciumnitride lijkt in veel eigenschappen op robijn. Het is een zeer harde en slijtvaste keramiek, die te bewerken is tot nauwkeurige bolvormen. Door het te polijsten is een bijzonder glad oppervlak te verkrijgen.

Siliciumnitride en aluminium trekken elkaar niet aan. Er treedt op aluminium dus geen adhesieve slijtage op zoals met robijn wel het geval is. Siliciumnitride vertoont echter aanmerkelijke abrasieve slijtage bij het scannen van een stalen oppervlak, en kan dus het beste alleen op aluminium gebruikt worden.

Zirconia

Zirconia is een bijzonder taai keramisch materiaal, waarvan de hardheid en slijtvastheid dicht bij die van robijn komen. Door zijn oppervlakte-eigenschappen is het materiaal ideaal voor zware scantoepassingen op gietijzeren onderdelen.

Stiftmaterialen

Staal

Stylusstiften van niet-magnetisch roestvast staal worden veel gebruikt voor styli met een kogel- of puntdiameter van 2 mm of meer en lengtes tot 30 mm. Binnen dit gebied geven stalen stiften uit één stuk de optimale verhouding tussen stijfheid en gewicht, omdat voldoende vrije ruimte rond de stift dan niet door een schroefdraadverbinding ten koste gaat van de stijfheid.

Wolfraamcarbide

Stiften van wolfraamcarbide zijn het meest geschikt voor maximale stijfheid bij ofwel kleine stiftdiameters voor kogels van 1 mm en minder, ofwel lengtes tot 50 mm. Bij grotere afmetingen kan het gewicht problematisch worden en gaat stijfheid verloren door buiging bij de stiftbevestiging.

Keramiek

Voor kogels boven de 3 mm diameter of 30 mm lengte bieden keramische stiften de stijfheid van staal bij aanzienlijk minder gewicht dan met wolfraamcarbide mogelijk is. Keramische stiften van styli vormen ook een extra botsbeveiliging voor de taster, aangezien de stift versplintert bij een botsing.

Koolstofvezel

Koolstofvezel maakt een stylus zo'n 20% lichter van gewicht dan styli van wolfraamcarbide, en is dus geschikt voor lange styli. Ook de thermische stabiliteit is een voordeel, met name bij zeer lange styli, zodat het geschikt is voor gebruik in een productieomgeving.

Aluminium

Een zeer licht materiaal dat daardoor ideaal is voor verlengstukken, maar vanwege de thermische uitzetting alleen in een stabiele omgeving met airconditioning.

Titanium

Titanium is thermisch stabiel in vergelijking met aluminium, heeft een hoge stijfheid en is ook zeer licht. Deze eigenschappen maken het heel geschikt voor lange verlengstukken.