Sətinin pürüzlülüyü xüsusi material parametridir. Bu ad tez-tez sadəcə pürüzlülük üçün qısaldılır və səth toxumasının tərkib hissəsidir. Həqiqi səth vektorunun istiqamətinin ideal formasından kənara çıxması ilə kəmiyyətcə müəyyən edilir. Bu sapmalar böyükdürsə, səth kobuddur; kiçik olsalar, səth hamardır. Səth metrologiyasında kobudluq adətən ölçülən səthin yüksək tezlikli, qısa dalğa uzunluğuna malik komponenti hesab edilir. Bununla belə, praktikada səthin müəyyən bir məqsəd üçün uyğun olmasını təmin etmək üçün çox vaxt həm amplituda, həm də tezliyi bilmək lazımdır. Səth pürüzlülüyü çox vacib dizayn parametridir.
Rol və Məna
Kobudluq real obyektin ətraf mühitlə necə qarşılıqlı əlaqədə olacağını müəyyən etməkdə mühüm rol oynayır. TribologiyadaKobud səthlər ümumiyyətlə hamar səthlərə nisbətən daha sürətli aşınır və daha yüksək sürtünmə əmsallarına malikdir. Kobudluq tez-tez mexaniki komponentin performansının yaxşı göstəricisidir, çünki səth pozuntuları çatlar və ya korroziya üçün nüvələşmə yerləri yarada bilər. Digər tərəfdən, pürüzlülük yapışmanı təşviq edə bilər. Ümumiyyətlə, miqyas deskriptorları əvəzinə səth fraktallığı kimi çarpaz miqyaslı deskriptorlar təmas sərtliyi və statik sürtünmə daxil olmaqla səthlərdə mexaniki qarşılıqlı təsirlərin daha mənalı proqnozlarını verir. Səth pürüzlülüyü olduqca mürəkkəb parametrdir, onun təfərrüatları aşağıda tapıla bilər.
Yüksək və aşağı dəyərlər
Yüksək pürüzlülük dəyəri çox vaxt arzuolunmaz olsa da, istehsal zamanı ona nəzarət etmək çətin və bahalı ola bilər. Məsələn, FDM hissələrinin səthinin pürüzlülüyünə nəzarət etmək çətin və bahalıdır. Bu dərəcələrin azaldılması adətən istehsalın maya dəyərini artırır. Bu, çox vaxt komponent istehsalının dəyəri ilə onun tətbiqi səmərəliliyi arasında mübadilə ilə nəticələnir.
Ölçmə üsulları
İndeks "pürüzlülük müqayisəsi" ilə (məlum səth pürüzlülüyünün nümunəsi) əl ilə müqayisə ilə ölçülə bilər, lakin daha çox səth profilinin ölçülməsi profilometrlərlə aparılır. Onlar kontakt tipli (adətən almaz qələm) və ya optik ola bilər (məsələn,ağ işıq interferometri və ya lazer skan edən konfokal mikroskop).
Lakin idarə olunan pürüzlülük çox vaxt arzuolunan ola bilər. Məsələn, parlaq səth gözlər üçün çox parlaq və barmaq üçün çox sürüşkən ola bilər (yaxşı nümunə toxunma panelidir), buna görə də idarə olunan performans tələb olunur. Səth pürüzlülüyü amplituda və tezliyin çox vacib olduğu yerdir.
Onun dəyəri profildən (xəttdən) və ya səthdən (sahədən) hesablana bilər. Profil pürüzlülük parametri (Ra, Rq, …) daha çox yayılmışdır. Sahənin pürüzlülük parametrləri (Sa, Sq, …) daha mənalı təriflər verir.
Parametrlər
Kobudluq parametrlərinin hər biri səthin təsviri düsturu ilə hesablanır. Onların hər birini ətraflı təsvir edən standart istinadlar səthlər və onların ölçüləridir. Səth pürüzlülük xarakterikdir.
Profil pürüzlülük parametrləri Britaniya (və dünya üzrə) standartı BS EN ISO 4287: 2000-ə daxildir, bu da ISO 4287: 1997 ilə eynidir. Standart ″M″ (Midline) sisteminə əsaslanır.
Bir çox fərqli pürüzlülük parametrləri var, lakin yuxarıda göstərilənlər ən çox yayılmışdır, baxmayaraq ki, standartlaşdırma çox vaxt ləyaqətdən çox tarixi səbəblərə görə baş verir. Səth pürüzlülüyü nizamsızlıqlar toplusudur.
Bəzi parametrlər yalnız müəyyən sənayelərdə və ya müəyyən ölkələrdə istifadə olunur. Məsələn, MOTIF parametrləri əsasən Fransanın avtomobil sənayesində istifadə olunur. MOTIF metodupürüzlülükdən dalğalılığı süzmədən səth profilinin qrafik qiymətləndirilməsini təmin edir. MOTIF profilin iki zirvə arasındakı hissəsindən ibarətdir və son birləşmələr "kiçik" zirvələri aradan qaldırır və "əhəmiyyətli" olanları saxlayır. Rəsmdəki səth pürüzlülüyü üzərində çap olunmuş və diqqətlə ölçülən qabarların olmasıdır.
Bu parametrlər bütün profil məlumatlarını tək bir rəqəmə endirdiyi üçün onları tətbiq edərkən və şərh edərkən diqqətli olmaq lazımdır. Xam profil məlumatlarının necə süzüldüyünə, orta xəttin necə hesablandığına və ölçmə fizikasına dair kiçik dəyişikliklər hesablanmış parametrə böyük təsir göstərə bilər. Müasir rəqəmsal avadanlıqda dəyərləri əyən heç bir aşkar nasazlığın olmadığından əmin olmaq üçün skanlar qiymətləndirilə bilər.
Parametrlərin və ölçmələrin xüsusiyyətləri
Hər bir ölçmənin əslində nə demək olduğu bir çox istifadəçiyə aydın olmaya bildiyinə görə, modelləşdirmə aləti istifadəçiyə əsas parametrləri tənzimləməyə imkan verir, insan gözündən aydın şəkildə fərqli olan səthləri ölçülərdə fərqləndirir. Məsələn, bəzi parametrlər biri zirvələrdən, digəri isə eyni amplituda olan çökəkliklərdən ibarət olan iki səthi ayırd edə bilmir.
Konvensiyaya görə, hər bir 2D pürüzlülük parametri böyük R hərfindən sonra alt işarədə əlavə simvollardır. Subscript istifadə edilmiş düsturu müəyyənləşdirir vəR düsturun 2D pürüzlülük profilinə tətbiq edildiyini bildirir.
Fərqli böyük hərf düsturun başqa profilə tətbiq edildiyini bildirir. Məsələn, Ra pürüzlülük profilinin arifmetik ortasıdır, Pa süzülməmiş xam profilin arifmetik ortasıdır və Sa 3D pürüzlülüyün arifmetik ortasıdır.
Amplituda ayarları
Amplituda parametrləri pürüzlülük profilinin orta xəttdən şaquli kənarlaşmaları əsasında səthi xarakterizə edir. Məsələn, süzülmüş pürüzlülük profilinin qiymətləndirmə uzunluğu daxilində mərkəz xəttindən kənara çıxmalardan müəyyən edilən arifmetik ortası həmin pürüzlülük üçün toplanmış xalların diapazonu ilə əlaqələndirilə bilər. Bu dəyər tez-tez səth pürüzlülüyünə istinad kimi istifadə olunur.
Arifmetik orta pürüzlülük ən çox istifadə edilən birölçülü parametrdir.
Araşdırma və müşahidə
Riyaziyyatçı Benoit Mandelbrot səth pürüzlülüyü ilə fraktal ölçü arasındakı əlaqəyə diqqət çəkdi. Mikrokobudluq səviyyəsində fraktal ilə təmsil olunan təsvir materialın xüsusiyyətlərini və çip əmələ gəlməsinin növünü idarə etməyə imkan verə bilər. Lakin fraktallar alət ötürmə işarələrindən təsirlənən tipik emal edilmiş səthin tam miqyaslı təsvirini təmin edə bilməz, onlar qabaqcıl həndəsəni nəzərə almırlar.
Ölçü haqqında bir az daha çox
Səth pürüzlülük parametrləri ISO 25178 seriyasında müəyyən edilmişdir.dəyərlər: Sa, Sq, Sz… Bir çox optik ölçü alətləri səthin pürüzlülüyünü sahə üzrə ölçməyə qadirdir. Ərazinin ölçülməsi kontakt sistemləri ilə də mümkündür. Hədəf sahəsindən çoxlu, yaxın məsafədə yerləşən 2D skanları götürülür. Daha sonra onlar müvafiq proqram təminatından istifadə etməklə rəqəmsal şəkildə bir-birinə tikilir, nəticədə 3D təsvir və uyğun pürüzlülük parametrləri əldə edilir.
Torpaq səthi
Qrunt səthinin pürüzlülüyü (SSR) yer səthinin mikro- və makrotopoqrafiyasında mövcud olan şaquli dəyişikliklərə, habelə onların stokastik paylanmasına aiddir. Hər biri xarakterik şaquli uzunluq şkalasını təmsil edən dörd fərqli SSR sinfi var:
- birinci sinfə ayrı-ayrı torpaq dənələrindən 0,053–2,0 mm-lik aqreqatlara qədər mikrorelyef dəyişiklikləri daxildir;
- ikinci sinif 2-dən 100 mm-ə qədər olan torpaq qapaqlarının dəyişməsindən ibarətdir;
- torpağın səthi pürüzlülüyünün üçüncü sinfi, 100-300 mm arasında dəyişən, yönümlü pürüzlülük (OS) adlanan, şumlama nəticəsində sistematik yüksəliş dəyişiklikləridir;
- dördüncü sinfə müstəvi əyrilik və ya makromiqyaslı topoqrafik xüsusiyyətlər daxildir.
İlk iki sinif, müvafiq olaraq, yağışdan və torpağın işlənməsindən asılı olaraq hadisəyə və mövsümi miqyasda böyük təsir göstərdiyi nümayiş etdirilən mikro pürüzlülüyünü izah edir. Mikropozluluq ən çox müəyyən edilirtəsadüfi pürüzlülük ilə ölçüldü, bu, mahiyyətcə, yamacın düzəldilməsindən sonra orta hündürlük ətrafında təbəqə səthinin hündürlüyü məlumatlarının standart sapmasıdır, ən yaxşı uyğun müstəvidən istifadə etməklə və fərdi hündürlük göstəricilərində əkin təsirini aradan qaldırır. Yağışlara məruz qalma, ilkin şəraitdən və torpağın xüsusiyyətlərindən asılı olaraq, mikro-pürüzlülüyün pisləşməsinə və ya artmasına səbəb ola bilər.
Kobud zəmin səthlərində yağış spreyinin dağıdıcı təsiri torpaq səthinin pürüzlülüyünün kənarlarını hamarlaşdırmağa meyllidir və nəticədə RR-nin ümumi azalması ilə nəticələnir. Bununla belə, hamar torpaq səthlərinin yağışa reaksiyasını tədqiq edən son tədqiqat göstərdi ki, 0-5 mm-lik kiçik ilkin mikropozluq şkalalarında RR əhəmiyyətli dərəcədə arta bilər. Həmçinin, artım və ya azalmanın müxtəlif SSR balları üzrə ardıcıl olduğu göstərilmişdir.
Mexanika
Səth quruluşu təmas mexanikasına, yəni iki bərk cisim bir-birinə yaxınlaşdıqda və təmassızdan tam təmasa keçərkən onların interfeysində baş verən mexaniki davranışa nəzarətdə əsas rol oynayır. Xüsusilə, normal təmas sərtliyi əsasən pürüzlülük strukturları (səthin mailliyi və fraktallıq) və material xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir.
Mühəndislik səthi nöqteyi-nəzərindən pürüzlülük hissələrin performansına zərərli hesab olunur. Nəticədə, əksər istehsal çapları yuxarı həddi təyin edirpürüzlülük, lakin alt deyil. İstisna, səth profilində yağın saxlanıldığı və minimum səth pürüzlülüyünün (Rz) tələb olunduğu silindr dəlikləridir.
Struktur və fraktallıq
Səthin quruluşu çox vaxt onun sürtünmə və aşınmaya davamlı xüsusiyyətləri ilə sıx bağlıdır. Daha yüksək fraktal ölçüsü, böyük dəyəri və ya müsbət dəyəri olan səth adətən bir qədər yüksək sürtünməyə malik olacaq və tez köhnəlir. Pürüzlülük profilindəki zirvələr həmişə təmas nöqtələri deyil. Forma və dalğalılıq (yəni həm amplituda, həm də tezlik) xüsusilə səth pürüzlülüyünü emal edərkən nəzərə alınmalıdır.
