زبری سطح و نحوه اندازه گیری آن

<p>قطعاتی که در صنعت به کار می روند لازم است تا از نظر ناهمواری یا زبری (Roughness) سطح در محدوده ای مطلوب قرار داشته باشند تا بتوانند عملکرد رضایت بخشی از خود نشان دهند. پرداخت سطح تاثیر مهمی بر دوام و عملکرد قعطات دارد. بنابراین لازم است تا با زبری سطح و اهمیت آن آشنایی کافی داشته باشید.</p> <p>سطوح ناهموار اغلب با سرعت بیشتری ساییده یا پاره می شوند. از طرفی در این سطوح میزان اصطکاک بالاتر است و بی نظمی هایی که در سطح وجود دارد باعث ایجاد مکان های هسته زایی (Nucleation) می شود. شکستگی و خوردگی هایی که در این محل ها به وجود می آید باعث سایش راحتر قطعات می شود.</p> <p>اما از طرف دیگر وجود درجه ای از ناهمواری برای ایجاد چسبندگی سطحی لازم است. زمانی که سطح شما بیش از حد صیقلی و صاف باشد چسبندگی آن نیز کم می شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="finishing3D.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1647505871206.jpg" alt="finishing3D" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۱ - تفاوت سطح پرداخت شده و نشده</p> <blockquote> <p><a href="https://www.modiranahan.com/article/2888/%D8%B3%D8%A7%DB%8C%D8%B4-%D9%81%D9%88%D9%84%D8%A7%D8%AF-%D9%88-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D8%A2%D9%86">بیشتر بخوانید: سایش فولاد و فاکتورهای مؤثر بر آن</a></p> </blockquote> <p>احتمالا تا الان با اهمیت پرداخت سطح برای محصولات مختلف آشنا شدید. در ادامه توضیحات بیشتری در این خصوص ارائه خواهیم داد.</p> <p><span id="polish"></span><strong>آنچه در ادامه مطالعه خواهید کرد:</strong></p> <ul> <li><a title="&nbsp;پرداخت سطح چیست؟" href="#polish">&nbsp;پرداخت سطح چیست؟</a></li> <li><a title="چرا پرداخت سطح در فرایندهای مهندسی اهمیت دارد؟" href="#process">چرا پرداخت سطح در فرایندهای مهندسی اهمیت دارد؟</a></li> <li><a title="چگونه زبری سطح را اندازه گیری کنیم؟" href="#how">چگونه زبری سطح را اندازه گیری کنیم؟</a></li> <li><a title="نمادها و&nbsp; علائم اختصاری در اندازه گیری زبری سطح" href="#symbols">نمادها و&nbsp; علائم اختصاری در اندازه گیری زبری سطح</a></li> <li><a title="جدول زبری سطح" href="#chart">جدول زبری سطح</a></li> <li><a title="نتیجه گیری" href="#conclusion">نتیجه گیری</a></li> </ul> <h2>&nbsp;پرداخت سطح چیست؟</h2> <p>پیش از آنکه به بررسی جدول پرداخت سطح بپردازیم ابتدا ببینیم پرداخت سطح چیست و شامل چه مواردی می شود؟&nbsp; پرداخت سطح به فرایند تغییر سطح فلز اشاره دارد که شامل مواردی مانند حذف کردن، افزودن یا تغییر شکل سطح می شود. پرداخت سطح با سه معیار زبری سطح (Surface Roughness)، موجدار بودن (Waviness) و خواب&nbsp; (Lay) آن مشخص می شود.</p> <p>زبری سطح اندازه گیری کل بی نظمی های فاصله دار در سطح است. هنگامی که ماشین کارها از پرداخت سطح (Surface Finish) صحبت می کنند معمولا منظور آن ها همان زبری سطح است.</p> <p>موج دار بودن نیز به تاب خوردگی هایی اشاره می کند که فاصله آن ها از هم از طول زبری سطح بیشتر است. Lay یا خواب سطح نیز به جهت غالب الگوی سطح اشاره دارد.</p> <p>در تصویر زیر می توانید هر کدام از مفاهیم فوق را در قالب یک عکس مشاهده کنید.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="surface-finish-characteristics-1.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1647505927277.jpg" alt="surface-finish-characteristics" /></p> <p style="text-align: center;"><span id="process"></span>تصویر شماره 2 &ndash; زبری، موج و خواب یک سطح فلزی</p> <h2>چرا پرداخت سطح در فرایندهای مهندسی اهمیت دارد؟</h2> <p>زبری سطح نقش بسیاری مهمی در نحوه ی واکنش یک محصول با محیط پیرامونش دارد. پرداخت یک سطح مشخص کننده عملکرد قطعه است.</p> <p>البته میزان سطحی با توجه به کاربرد قطعه مشخص می شود. پرداخت های مختلف اثرات متفاوتی دارند. ساده&zwnj;ترین راه به دست آوردن زبری سطح مورد نظر مقایسه ی آن با استانداردهایی ست که در همین رابطه وجود دارد. پرداخت سطح می تواند در موارد زیر بسیار کمک کننده باشد.</p> <ul> <li>بر مقاومت به خوردگی و همچنین مقاومت در برابر مواد شیمیایی بسیار تاثیر گذار است.</li> <li>باعث جذابیت و زیبایی سطح می شود.</li> <li>در میزان چسبندگی پوشش ها و رنگ ها به سطح مؤثر است.</li> <li>عیوب سطحی را از بین می برد.</li> <li><span id="how"></span>باعث بهبود رسانایی می شود.</li> <li>استحکام محصول در برابر سایش را افزایش می دهد و اثر اصطکاک را به حداقل می رساند.</li> </ul> <h2>چگونه زبری سطح را اندازه گیری کنیم؟</h2> <p>زبری سطح از طریق محاسبه ی صافی نسبی سطح به دست می آید که میزان آن با پارامتر عددی Ra نشان داده می شود. نموار Ra مقدار متوسط برجستگی هایی که در روی سطح وجود دارند را مشخص می دهد.</p> <p>همانطور که قبلا نیز اشاره شد سه جز اساسی برای سطح وجود دارد. زبری، موج دار بودن و خواب سطح. به همین دلیل عوامل مختلفی بر ویژگی های هندسه سطح تاثیر گذار هستند.</p> <p>به همین ترتیب چندین سیستم مختلف برای اندازه گیری زبری سطح وجود دارد که عبارتند از:</p> <ul> <li>اندازه گیری مستقیم</li> <li>روش های غیر تماسی</li> <li>روش مقایسه ای</li> <li>روش های درجریان یا In-process</li> </ul> <p>در روش مستقیم اندازه گیری سطح به وسیله ی یک قلم انجام می شود. این قلم به صورت عمودی بر روی سطح کشیده می شود و یک دستگاه با توجه به حرکت قلم و ارتفاع آن مقدار پارامترهای زبری سطح را ثبت می کند.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="Measuring-surface-roughness.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1647505991963.jpg" alt="Measuring-surface-roughness" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۳ - اندازه گیری زبری سطح&nbsp;</p> <p>روش های غیر تماسی از نور یا صدا برای مشخص کردن زبری سطح استفاده می کنند. در این حالت نور سفید و هم کانون به جای یک قلم میزان ناهمواری سطح را اندازه گیری می کند. در استفاده از صوت نیز یک پالس اولتراسونیک به سمت سطح ارسال می شود. بر اساس تغییراتی که در انعکاس موج صوتی بر گشته از سطح ایجاد می شود می توان زبری سطح را اندازه گیری کرد.</p> <p>از تکنیک های دیگری که برای اندازه گیری زبری سطح به کار برده می شود روش مقایسه ایست. در این روش نمونه هایی با زبری تعیین شده از قبل آماده می شوند. سپس سازنده به کمک حس لامسه یا بینایی زبری قطعه را با نمونه های استاندارد مقایسه می کند.</p> <p><span id="symbols"></span>و اما اخرین روش نیز به نام In-process معروف است و یکی از تکنیک های کمک گرفتن از مواد مگنتیک یا با خاصیت مغناطیسی ست. یک پیکاپ اندوکتانس به کمک انرژی الکترومغناطیسی اقدام به اندازه گیری زبری سطح می نماید.</p> <h2>نمادها و&nbsp; علائم اختصاری در اندازه گیری زبری سطح</h2> <p>برای نشان دادن میزان زبری سطح از یک سری علائم اختصاری مانند Rz، RKu، Rq، Rsk، Ra و ... استفاده می شود. در ادامه در خصوص این علائم بیشتر توضیح داده خواهد شد.</p> <p><strong>Ra- متوسط زبری سطح</strong></p> <p>این پارامتر بیشترین استفاده را در نشان دادن زبری سطح دارد و به معنای زبری متوسط سطح است.</p> <p><strong>Rmax- فاصله ی عمودی بین بیشترین و کمترین ناهمواری سطح</strong></p> <p>این پارامتری ناهمواری شاخصی ست که به کمک آن می توان فهمید حداکثر فاصله ی یک بلندترین برجستگی سطح با عمیق ترین فرورفتگی آن چقدر است.</p> <p><strong><span id="chart"></span>Rz- میانگین حداکثر ارتفاع</strong></p> <p>این شاخص میانگین 5 تا از بزرگترین برجستگی ها و فرورفتگی های سطح را نشان میدهد.</p> <h2>جدول زبری سطح</h2> <p>نمودارهای پرداخت سطح استاندارد شاخص بسیار مهمی برای بررسی پرداخت یک سطح هستند و سازندگان همیشه از آن به عنوان یک مرجع برای اطمینان از کیفیت فرایند تولید استفاده می کنند.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="Surface-Finish-Chart.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1647506155008.jpg" alt="Surface-Finish-Chart" /></p> <p style="text-align: center;"><span id="conclusion"></span>تصویر شماره ۴ - جدول زبری سطح</p> <p><strong>نتیجه گیری</strong></p> <p>از آن جا که رسیدن به زبری سطح دقیق می تواند بسیار پرهزینه و چالش بر انگیز باشد بنابراین باید در هر کاربرد مشخص کرد که چه محدوده ای زبری سطح قطعه کار می تواند برای ما مطلوب باشد.</p> <p>&nbsp;</p>