۲۹ اسفند ، ۱۴۰۰
مقایسه میکروسکوپ نیروی اتمی با برخی از روش‌های رایج در اندازه‌گیری زبری سطح
تعداد بازدید : ۱۷۸۷
امـروزه مطالعـه خـواص سـطح به طـور گسـترده در صنعـت و تحقیقات رایج شده اسـت و بـه موجـب آن فناوری های زیـادی بـرای بررسـی ویژگی هـای سـطح در محـدوده وسـیعی از اندازه گیری هـا (از میلیمتـر تـا نانومتر) مورد اسـتفاده قـرار میگیرنـد.

زبری سطح یکی از مولفه های مهم بافت سطح است که نقش بسیار مهمی در بررسی سطوح دارد. بررسی هندسه واقعی سطح به حدی پیچیده است که با تعداد محدودی از عوامل نمی توان آن را به خوبی بیان کرد. عوامل ایجادویژگی های سطح به سه دسته کلی تقسیم بندی میشوند.

 

دسته اول ناشی از خطای ساخت است که ممکن است به دلیل بروز خطا در فرآیند ساخت، شکل سطوح از فرم مشخص شده خارج شود. دسته دوم، اعوجاج های سطحی است که به علت موج های به نسبت بلند همراه با ارتعاش های ناخواسته ناشی از ماشین ابزار اتفاق میافتد و دسته سوم زبری که حاصل بینظمی های فرآیند تولید و برش است. این سه مشخصه، هرگز به تنهایی روی سطح واقعی وجود ندارند و همواره ترکیبی از آنها روی سطح حضور خواهد داشت.

 

بنابراین، زمانی که بافت سطح مورد بررسی قرار می گیرد، می توان به بررسی هر یک از این عوامل پرداخت. زبری سطح به صورت انحرافات یک سطح حقیقی در جهت بردار نرمال، از مقدار ایده ال آن تعریف میشود. اگر مقدار این انحرافات زیاد باشد، سطح زبر است و اگر مقدار این انحرافات کم باشد، سطح صاف است. نوع سطح و ویژگی های کاربردی آن، نقشی اساسی در علوم مختلف ایفا می‌کند. نکته با اهمیت این است که با این‌که در زمان ساخت برای صیقلی بودن سطوح دقت زیادی میشود ولی تحت تاثیر عوامل و روش های به کارگیری در تولید آنها حتی سطوح صاف در مقیاس اتمی نیز کاملا تخت نیستند. زبری از ویژگی های خاص و با اهمیت سطح محسوب میشود و بر اصطکاک و میزان نرمی سطوح مؤثر است. بنابراین، در بررسی پوشش ها، مقاومت های حرارتی و الکتریکی، دینامیک سیالات، کنترل ارتعاشات و نوفه ها، فرآیندهای سایش و فرسودگی و غیره از اهمیت برخوردار هستند.

 

روش های مختلفی برای تعیین میزان زبری در حالت دوبعدی به کار میروند که به عنوان نمونه میتوان به روش های لمسی، چشمی، نوری، ارزیابی فراصوتی و استفاده از ابزارهای سوزنی اشاره کرد. برای بررسی عوامل زبری در حالت دوبعدی و تعیین استانداردهای مناسب برای آن، تاکنون فعالیت های بسیار گستردهای انجام شده است و با اختراع میکروسکوپ های پروبی روبشی، امکان بررسی عوامل زبری در حالت سه بعدی نیز فراهم شده است. با به کارگیری فناوری دیجیتال و روش های تبدیل فوریه جدید، امکان استفاده از عوامل متعدد زبری که مختص حالت دوبعدی بودند، در حالت سه بعدی نیز مهیا شده است. یکی از دلایل استفاده از عوامل زبری در حالت سه بعدی، تمایل به تولید سطوح نرمتر و با زبری در محدوده های نانومتری است. در طول سال های گذشته، بسیاری از روش های اندازه شناسی ابعاد و اندازه گیری سطح تکامل یافته اند.شکل (1).

 

شکل 1: مقایسه محدوده اندازهگیری و محدوده زبری در سه روش
میکروسکوپی نیروی اتمی، روشهای نوری و پروفایلومترها 

 

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نظر شما
security code