مخطط خشونة السطح: فهم تشطيب السطح في التصنيع

يعد التحكم في خشونة السطح أمرًا ضروريًا للحصول على أعلى جودة. تميل الأسطح إلى التآكل بشكل أسرع بسبب الاحتكاك العالي. يؤدي إلى تلف المادة وتطور العيوب. توفر الانقطاعات على السطح مواقع محتملة لبدء الشقوق والتآكل. بينما, تتيح الخشونة التي يتم التحكم فيها تكوين التصاق مناسب بين الركيزة ومواد الطلاء. هكذا, لا يُنصح على الإطلاق بترك التشطيب السطحي كخيار للتخمين. إذا كان تشطيب السطح مهمًا لمنتجك، فهذا الدليل يساعدك.

خشونة السطح في الأجزاء الآلية باستخدام الحاسب الآلي

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يتم تحديده إلى حد كبير من خلال الانتهاء من سطح قطعة العمل وكذلك أداة القطع. بالنسبة للجزء الاكبر, تتميز الأسطح "المجهزة آليًا" بمتوسط ​​خشونة Ra 3.2. على هذه الأسطح, يمكن تمييز العلامات التي خلفتها أدوات القطع. يمكن استخدام مستويات الخشونة هذه لمعظم المكونات. لكن, تتطلب بعض التطبيقات تكوين سطح أكثر نعومة على المادة المعالجة. تتميز المكونات المنزلقة بتشطيبات السطح الأكثر سلاسة. يعمل الاحتكاك المنخفض على تحسين خصائص التآكل بشكل مرضي. وهذه السلاسة في كثير من الحالات, يعني أن قطعة الشغل سوف تحتاج إلى مزيد من العمليات أو العمليات مثل الصقل للحصول على الشكل النهائي المطلوب.

يعد تقليل خشونة السطح أمرًا مكلفًا بشكل عام. أحيانا, فمن المرغوب فيه أن يكون السطح غير موحد أكثر. على سبيل المثال, يجب أن يكون الاحتكاك بين عمود مقعد الدراجة ومقعد الدراجة مرتفعًا نسبيًا. لذا, لا ينزلق مقعد الدراجة من عمود مقعد الدراجة عند الاستخدام. وهذا يعني أنه لا يمكن تحقيق الخشونة فقط عن طريق المعالجة الآلية وحدها. آخرون يحبون التفجير بالخرز, ويمكن أيضًا أن تضيف التشطيبات المتداعية إلى نسيج السطح في أحدهما أو الآخر. تعتمد خشونة السطح التي يتم الحصول عليها عادة على عملية التصنيع وأي عمليات تشطيب لاحقة يتم إجراؤها.

لماذا يهم تشطيب السطح في التصنيع?

تتناسب خشونة سطح المنتج مع نقاط الاتصال البيئية للمنتج. يتم تحديد الأداء الوظيفي للمكونات من خلال طريقة الانتهاء منها. يحدد مستوى الخشونة أيضًا مدى فعالية المنتج الذي يتم تطويره.

في كل من التطبيقات, يظل تشطيب الأسطح مجالًا بالغ الأهمية للقلق بالنسبة للمهندسين. يوفر السطح الأملس نتائج أكثر موثوقية وتفاوتات أصغر لبناء الجزء. تظهر قياسات الخلل أنه من الممكن التحكم في الانتهاء من السطح وعمليات التصنيع. كل هذه القياسات تعطي فهمًا لكيفية تحسين هندسة السطح.

يمكن أن تؤثر هذه التشطيبات السطحية على التآكل والمقاومة الكيميائية للمادة المستخدمة. يزيد من جمالية السطح; يعزز التصاق الطلاء; و, تمكن التوصيل الكهربائي. التحكم في الخشونة يقلل أيضًا من الخشونة ويحسن خصائص التآكل.

كيف يتم قياس خشونة السطح?

تشير خشونة السطح إلى الملمس النسبي لسطح المادة. المعلمة الأكثر استخدامًا للخشونة هي المعلمة Ra.

ثلاثة عوامل تؤثر على خصائص السطح: خشونة, التموج, ووضع. ويحدد كل عامل كيفية تحكم الهندسة في محيط المادة.

يتم استخدام مقاييس مختلفة لقياس معاملات خشونة السطح. هذه هي الأساليب المباشرة, النهج غير المباشرة, والأساليب النسبية.

تستخدم الطرق المباشرة قلمًا يتم تمريره عبر المظهر الجانبي للسطح بطريقة مشابهة للقلم الموضح في الشكل أدناه. يسجل القلم القياسات في اتجاه يكون بزاوية قائمة على سطح المادة قيد التحقيق.

تستخدم طرق عدم الاتصال موجات صوتية أو أدوات بصرية بدلاً منها. يمكن اكتشاف ملفات تعريف السطح بواسطة أجهزة استشعار الضوء, المجاهر, أو نبضات الموجات فوق الصوتية.

تستخدم طرق المقارنة عينات خشونة جاهزة لاختبار اللمس. يستخدم المصنعون العينات التي لها معلمات خشونة معروفة للمقارنة مع أسطحها.

تستخدم التقنيات أثناء العملية المواد المغناطيسية لتحديد خشونة السطح. تقيس الأنظمة الحثية المسافة الكهرومغناطيسية من سطح المادة.

تقنيات تقييم خشونة السطح

هناك عدة طرق للقياس الدقيق لخشونة السطح. يتم تصنيف هذه التقنيات إلى ثلاثة أنواع رئيسية:

• تقنيات التنميط: يقيس المسبار عالي الدقة خشونة سطح المادة. تشبه هذه الطريقة عمل إبرة فونوغراف دقيقة. قد لا تتمتع مجسات CNC الحالية بنوع الحساسية المطلوبة لأغراض القياس.
• تقنيات المنطقة: توفر هذه الطرق معلومات إحصائية عن مناطق سطحية معينة. ومن أمثلة ما سبق التشتت البصري, تشتت بالموجات فوق الصوتية, تحقيقات السعة, وغيرها.
• تقنيات الفحص المجهري: يعتمد النهج المقصود على الاختلافات في التباين في المراحل السطحية. يساعد على تحديد خشونة المواد ونعومتها, ووجود التلال أو الأحواض إلى حد كبير.

الرموز والاختصارات المستخدمة في مخططات خشونة السطح

أثناء استكشاف رموز تشطيب سطح المعالجة, تظهر عدة اختصارات لقياس تشطيب السطح, مشتمل:

• رع – متوسط ​​خشونة السطح.
• مخاطرة- الانحراف
• ر.ق – جذر متوسط ​​خشونة المربع
• ركو– التفرطح
• ر.ز - متوسط ​​الحد الأقصى لارتفاع الملف الشخصي
• رماكس– رمز عمق الخشونة

المعلمات الرئيسية

رع (متوسط ​​خشونة السطح):

غالبًا ما يطلق عليه CLA أو AA. Ra هو الوسط الحسابي لخشونة المظهر الجانبي الفعلية حول خط الوسط. يتم استخدام Ra لتقييم تشطيب السطح.

رماكس (أقصى عمق للخشونة):

يحدد Rmax الارتفاع من أعلى نقطة إلى أدنى نقطة. هذه المعلمة مفيدة للكشف عن العيوب مثل النتوءات والخدش وتظهر النتيجة حساسية أعلى مقارنة بـ Ra.

ر.ز (يعني الارتفاع الأقصى للملف الشخصي):

يحدد Rz متوسط ​​أكبر خمس مسافات رأسية بين أعلى وأسفل الموجات. يلغي هذا الأسلوب احتمالات تفويت Ra أثناء إدخال البيانات.

مخطط تحويل تشطيب السطح

يقارن هذا الرسم البياني مقاييس خشونة السطح المختلفة لعمليات التصنيع, دمج العديد من الاختصارات شائعة الاستخدام:

رع (ميكرومتر)	رع (بوصة صغيرة)	آر إم إس (بوصة صغيرة)	CLA (ن)	غ (ميكرون)	طول القطع (بوصة)
0.025	1	1.1	1	0.3	0.003
0.05	2	2.2	2	0.5	0.01
0.1	4	4.4	4	0.8	0.01
0.2	8	8.8	8	1.2	0.01
0.4	16	17.6	16	2.0	0.01
0.8	32	32.5	32	4.0	0.03
1.6	63	64.3	63	8.0	0.03
3.2	125	137.5	125	13	0.1
6.3	250	275	250	25	0.1
12.5	500	550	500	50	0.1
25.0	1000	1100	1000	100	0.3
50.0	2000	2200	2000	200	0.3

ورقة الغش في مخطط خشونة السطح

توفر ورقة الغش مرجعًا سريعًا لفهم التشطيبات السطحية المختلفة وتطبيقاتها:

تصنيف ميكرومتر	تصنيف ميكروبوصة	التطبيقات
25	1000	خشن, أسطح منخفضة الجودة من قطع المنشار, وتزوير الخام, مناسبة لمناطق التخليص غير الآلية.
12.5	500	خشن, أسطح منخفضة الجودة من الأعلاف الخشنة والقطع الثقيلة, بما في ذلك تحول, طحن, وطحن.
6.3	250	يتم استخدام الأسطح الناتجة عن الطحن والطحن لإزالة الأسطح ذات متطلبات الضغط.
3.2	125	يوصى به للأجزاء المعرضة للاهتزازات, الأحمال, والإجهاد العالي.
1.6	63	يتم إنتاج التشطيب الجيد في ظل ظروف خاضعة للرقابة, تنطوي على تغذية جيدة وسرعات عالية.
0.8	32	لمسة نهائية عالية الجودة تحتاج إلى تحكم وثيق, يفضل للمنتجات التي لا تتطلب حركة مستمرة.
0.4	16	أسطح عالية الجودة من تلميع الصنفرة أو الشحذ الخشن, مهمة للنعومة.
0.2	8	الأسطح الدقيقة الناتجة عن اللف, التلميع, أو شحذ, يتم استخدامها عندما تكون الأسطح المنزلقة ضرورية.
0.1	4	يتم توفير السطح المكرر من خلال اللف أو الشحذ, عادة لمتطلبات التصميم الإلزامية.
0.05	2	يتم تحقيق معظم الأسطح المكررة لكتل ​​القياس الدقيقة الحساسة من خلال أفضل طرق التشطيب.

العوامل المؤثرة على خشونة تشطيب السطح

تعتمد تشطيبات سطح المعالجة على العوامل التالية: نوع أداة القطع, معدل التغذية, عمق القطع, سرعة القطع, ونوع المادة التي يتم تشكيلها. تلعب العناصر الأساسية التالية أدوارًا مهمة:

نوع المبرد المستخدم

تعمل المبردات على تحسين تشطيب السطح وعمر الأدوات المستخدمة في عملية التصنيع. كما أنها تساعد في القضاء على الاحتكاك طوال العملية. يتم إنشاء الخشونة بواسطة الحرارة التي يتم إنتاجها أثناء عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

يعتبر سائل التبريد ذو الضغط العالي أفضل على السطح النهائي لقطعة العمل ولكنه ليس فعالًا دائمًا. من المفيد في بعض الأحيان استخدام سائل التبريد الأقل جودة الذي يمكن للسيارة استخدامه. هذا النهج يقلل من الخشونة وبأسعار معقولة. كما أنه يقلل من التلوث بينما يطيل أيضًا عمر الأدوات.

معلمات القطع

تعد معلمات القطع مهمة جدًا للحصول على السطح المناسب. هذه تتكون من معدل التغذية, عمق القطع, وسرعة القطع.

بالتالي, وقد لوحظ أن زيادة سرعة القطع تؤدي عمومًا إلى تقليل خشونة السطح. على الجانب الآخر, زيادة عمق القطع يزيد من قيمة الحد الأقصى للخشونة. عادةً ما يؤدي معدل التغذية الأعلى إلى انخفاض متوسط ​​الخشونة.

يتم تقليل جميع عمليات القطع في خشونة السطح عن طريق قطع السوائل. إنها تقلل من درجة حرارة الأداة وسطح التلامس عند القطع. علاوة على ذلك, يساعد اختراق السوائل على تقليل التفاعل بين الأداة وقطعة العمل.

أنواع عملية التصنيع

عملية التصنيع لها تأثير قوي على خشونة السطح. هناك معلمتان أساسيتان تحكمان هذا: معدل التغذية وسرعة القطع.

ومن المثير للاهتمام, في تحول باستخدام الحاسب الآلي كلا المعلمتين لهما تأثير على تشطيب السطح. تؤدي الزيادة في معدل التغذية إلى زيادة كبيرة في خشونة السطح. تتطلب سرعات القطع الأعلى تشطيبات أفضل في معظم الأوقات.

الاهتزازات

بالتالي, تؤثر الاهتزازات الصادرة عن الأدوات البالية أو غير البالية على تشطيب سطح قطعة العمل. يتأثر تشطيب السطح بالأدوات البالية لأنها تزيل المواد بطريقة تؤدي إلى عدم انتظام خشونة السطح.

يحدد تردد الاهتزاز وسعةه جودة سطح الأجزاء المهتزة. مع زيادة سعة الموجة الجيبية, يتم رفع متوسط ​​مستويات الخشونة. إن التباين في تردد الاهتزاز له تأثير ضئيل على النعومة العامة للسطح.

تحدد هذه العوامل مجتمعة الشكل النهائي للسطح لقطعة العمل. لذا, ومن المهم التعرف على تأثيرها لتحسين الأداء.

خاتمة

إن الحفاظ على خشونة السطح أمر مكلف للغاية وصعب في معظم الصناعات الحديثة. يعتمد تشطيب السطح على معدل تصلب السطح. تقدم Topsbest حلول تشطيب عالية الجودة للأسطح مقابل رسوم معقولة. يعرف المتخصصون لدينا كيفية توفير المعايير المطلوبة لتشطيب الأسطح حسب المواصفات المحددة.

في قمم, ويضمن تقرير فحص الأبعاد التفصيلي نتائج قياسية. نقدم خيارات تشطيب متنوعة بما في ذلك أنودة, الطلاء الكهربائي, تفجير حبة, تلميع, تنظيف الأسنان بالفرشاة, وغيرها الكثير. تضمن جودة الخدمات جودة أعلى ورضا عن الخدمات عند الطلب. لدينا المهارات والأدوات اللازمة لتحسين منتجاتك إذا كان هذا هو ما تحتاجه. اتصل بنا عبر البريد الإلكتروني اليوم لأن فريقنا دائمًا على أهبة الاستعداد.