érdesség
Az érdesség (egyben érdesség , elavult érdesség ) a felszíni fizika olyan kifejezése, amely leírja a felület magasságának egyenetlenségeit. Az érdesség mennyiségi jellemzésére különböző számítási módszerek léteznek, amelyek mindegyike figyelembe veszi a felület különböző sajátosságait. A felületi érdesség lehet befolyásolni, többek között azáltal, polírozás , görgős csiszolás , köszörülés , átfedésben , hónolás , pácolás , homokfúvással , sörte robbantás , rézkarc , gőzöléssel vagy korrózió .
A durvaság kifejezés a DIN 4760 szerinti műszaki felületek harmadik -ötödik rendű alakbeli eltérését is jelenti . A műszaki felület érdességét a műszaki rajz felületi adatai határozzák meg .
Az érdesség különösen fontos a technológiában, például műszaki csúszó vagy látható felületeken. A rendelkezésre álló mérőeszközök három kategóriába sorolhatók:
- Manuális módszerek. Ide tartozik a rugotest . Erre azonban nem terjed ki a GPS szabványok láncolata.
- Profilalapú módszerek. Ide tartoznak a profilmódszerek
- Terület-alapú módszerek. Ide tartozik többek között az optikailag kiterjedt mérési módszerek.
Az optikai profil és a terület alapú módszerek esetében számos mérési módszer közül lehet választani. Ezek közé tartozik a konfokális mikroszkópia , conoscopic holográfia , fókusz variáció vagy fehér fény interferometria .
Durvasági paraméterek a profilon
A mindennapi életben alapvetően három érdességi előírást használnak, amelyeket általában egységnyi mikrométerben (µm) adnak meg .
- Az átlagos érdesség , amelyet a szimbólum képvisel, a mérési pont - a felületen - és a középvonal közötti átlagos távolságát jelzi . A középvonal úgy metszi a referenciaszakaszon belüli valós profilt, hogy a középvonallal párhuzamos síkban a profileltérések összege eloszlik a mérési szakasz hosszában.
- Az átlagos érdesség a középvonaltól való abszolút eltérés számtani átlagának felel meg . Két dimenzióban számítják ki az alábbiak szerint:
- ahol az átlag keresztül
- van kiszámítva.
- Az átlagos érdességet (egy dimenzióban) némileg könnyebb elképzelni, mint a téglalap magasságát, amelynek hossza megegyezik a vizsgálandó metszettel, és azonos a referenciamagasság és a profil közötti terület.
- Az úgynevezett másodfokú érdességet (angol rms-érdesség vagy gyök-közép-négyzet érdesség : az átlagos négyzet gyöke) az eltérési négyzetek átlagából számítják ki, és megfelel a " másodfokú átlagnak "
- Az úgynevezett átlagos érdességmélységet (szintén tízpontos magasságot), amelyet korábban szimbólum jelölt (a DIN EN ISO 4287: 1984-ig), most törölte ISO-paraméterként (a DIN EN ISO 4287: 1997-ből). Az átlagolt érdességet továbbra is ki tudják adni régebbi mérőeszközök, és a következőképpen határozzák meg.
- A munkadarab felületén egy meghatározott mérőszakasz hét egyedi mérőszakaszra van osztva, és a középső öt mérőszakasz azonos méretű. Az értékelést csak ezen öt mérési szakaszon hajtják végre, mivel a Gauss-szűrő használatához fél mérőszakaszra van szükség az elő- és utófutáshoz, vagy a konvolúció nem elhanyagolható be- és kifutási viselkedést mutat.
- A maximális és a minimális érték közötti különbséget a profil ezen egyes mérési szakaszaihoz határozzák meg.
- Az átlagérték az így kapott öt egyedi érdességértékből alakul ki .
Ezt a jellemző értéket nem szabad összetéveszteni az érdességmélységekkel ill . a profil legnagyobb és legkisebb értéke ( ) közötti különbségként van definiálva a teljes mérési szakaszhoz képest, azaz normál esetben az öt egyedi mérési szakaszhoz. az öt egyedi érdességmélység közül a legnagyobb. A GPS szabványlánc más mérési konstellációkat is előír.
Érdesség paraméterek a felületen
A felület érdességét az ISO 25178 szabvány szabványosítja . Időközben (2009 -től) léteznek optikai mérőeszközök, amelyek a felületi érdesség paramétereit mérik.
Az érdesség paramétereinek tárgyalása
Amint az 1. ábrán egy dimenzió egyszerűsített formájában látható, az átlagos érdesség és a másodfokú érdesség csak a magasságnak az átlagtól való abszolút eltérésétől függ, de nem a magasságértékek területi eloszlásától. . Például az átlagos érdesség az A, C és D képeken, és míg a B kép értékei kiszámításra és kiszámításra kerülnek.
A gépiparban a GPS szabványláncban vannak megoldások a fent említett problémára. Itt kell felsorolni az Abbott-görbe és az amplitúdó-sűrűség görbe jellemző értékeit , valamint a hullámosság és az érdesség közötti különbséget . Például a munkadarab érdessége mond valamit a szerszám minőségéről, míg a hullámosság a gép minőségéről. Gyakran előfordul tehát, hogy minőségi problémák esetén rendkívül megnövekednek az érdességi követelmények, de a problémát okozó hullámosságot „kiszűrik” az érdességmérés során . A GPS szabványlánc minden zajparamétert hullámzási paraméterként is definiál. Az egyetlen különbség a megfelelő határfrekvencia. A jellemző hullámzási értékeket a "W" előtag jelöli.
és ezért alkalmatlanok a dudorok térbeli gyakoriságáról szóló nyilatkozatok megtételére. Először is meg kell határozni a kritikus szerkezetek hullámhosszát. Ez megmutatja, hogy "P", "R" vagy "W" paramétereket kell -e megadni. Ezután el kell dönteni, hogy a kritikus sarokpontok láthatók-e a profilból, az Abbott-görbéből vagy az amplitúdó-sűrűség görbéből. Csak ezután van értelme meghatározni egy mért értéket a minőségbiztosítás érdekében.
A papírra vonatkozó eljárás
Különféle vizsgálati módszerek léteznek a papír érdességének vagy simaságának meghatározására . A ma használt vizsgálati módszerek többsége egy meghatározott érintkezési nyomás mellett próbálja jellemezni a nyomat simaságát. Ebből a célból gyakran levegőt használnak segédeszközként, amely meghatározott körülmények között áramlik a referenciafelület és a papírfelület között. A Bekk referenciafelülete egy csiszolt üveglap, a Bendtsen és a Parker Print Surf lapos fém gyűrűs felülettel.
Optikai vizsgálati módszerek
Az újabb mérési módszerek optikai módszerekkel működnek. Ennek a módszernek az előnyei a roncsolásmentes mérés, valamint a felület és a térfogat összetettebb paramétereinek értékelése, például az ISO 25178 szabvány szerint . Az optikai folyamatok a felület tulajdonságaira korlátozódnak. Légáramlási folyamatok esetén a papíron átfolyó áramlás az érdesség értékeinek meghamisításához vezethet.
Légáramlás módszer
- A simaság Bekk után
- A simaság Bendtsen szerint
- A Parker Print Surf simasága
Simaság Bekk szerint
- Alkalmazási tartomány: kb. 2–5 s
- Mérési terület: 10 cm²
- Nyomás a mintán: 100 kPa
Három különböző mérési tartomány lehetséges:
- V: 10-600 s nagy vákuumtartállyal, nyomásesés 507 -ről 480 mbar -ra, mért idő = GL (Bekk) s
- B:> 300 s (az A szerint) kis vákuumtartállyal, nyomásesés 507 -ről 480 mbar -ra, mért idő × 10 = GL (Bekk) s
- C: <20 s (az A szerint) nagy vákuumtartállyal, nyomásesés 507 -ről 293 mbar -ra, mért idő: 10 = GL (Bekk) s
Bendtsen érdesség / simaság
A Bendtsen -érdesség az a légáram, amely a Bendtsen -eszköz mérőfejének mérőgyűrűje és a mintafelület között halad át, és meghatározott túlnyomáson következik be.
- Mérési tartomány: 10-3000 ml / perc
- Mérési terület: 100 × 0,15 mm gyűrű alakú
- Nyomás a mintán: 10 N / cm² (= 100 kPa)
- Nyomáskülönbség: (15 ± 0,2) mbar
Parker Print Surf (PPS) érdesség / simaság
A PPS érdesség egyike a légáramlás mérési módszereknek, és nagyon elterjedt a nyomdapapír -iparban .
- Mérési terület: 98 mm × 51 µm (gyűrű alakú)
- Nyomás a mintán: (6,2 ± 0,1) kPa
- Minta támogatás: kemény gumi lemez
Az eszközöket megfelelően akkreditált szakértők kalibrálják . Körkörös vizsgálatokat végeznek a papíriparon belül annak érdekében, hogy összehasonlíthassák az eszközöket egymással, és meghatározzák a megfelelő kalibrálási intervallumokat.
Lásd még
irodalom
- ISO / TR 14638 - Geometriai termékleírások (GPS) - Áttekintés
- DIN EN ISO 4287 - Geometriai termékleírások (GPS).
web Linkek
- Az ISO TC213 honlapja
- Munkacsoport 5.14 A PTB érdességmérési módszerei
- Referencia szoftver az érdességmérési technológiához a PTB -n
- Tájékoztató a felületi érdesség méréséhez, gyakorlati információk laboratóriumokhoz és műhelyekhez ( Memento 2012. június 17 -től az Internet Archívumban ) (PDF fájl; 771 kB)
- Online számológép a Ra és Rz érdességi értékek konvertálásához