What is surface roughness and how to calculate it?

Surface roughness 

ஒரு மேற்பரப்பின் மென்மை அல்லது அந்த மேற்பரப்பின் சொரசொரப்பு தன்மையின் அளவைக் குறிக்கிறது. எந்த ஒரு பொருளையும் மசினிங் செயும் போது அந்த components ன் surface இல் tool ஓடியதற்கான தடம் மெடுபள்ளங்களாக தெரியும்.

ஒரு component ன் finished surface உருவ அளவை பெரிதாக்கி பாரிக்கும் போது அதில் மேடு பள்ளங்கள் இருக்ககும். பள்ளத்தாக்குகளின் உயரம் மற்றும் இடைவெளியின் அடிப்படையில் surface roughness அளவிடப்படுகிறது. 

பொறியியல், உற்பத்தி மற்றும் தரக் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றில் இது ஒரு முக்கிய காரணியாகும், ஏனெனில் இது ஒரு பகுதி அல்லது மேற்பரப்பின் செயல்திறன், ஆயுள் மற்றும் தோற்றத்தை பாதிக்கலாம்.

What are the calculating methods used to find objects’ roughness?

 சில பொதுவான மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை அளவுருக்கள் பின்வருமாறு:

1.Ra (Average Surface

 Roughness)

1. 

   Ra என்பது ஒரு மேற்பரப்பின் சராசரி சொரசொரப்பு தன்மை ஆகும், இது average line ல் இருந்து சிகரங்கள் மற்றும் பள்ளத்தாக்குகளின் சராசரி உயரமாகக் கணக்கிடப்படுகிறது.

கணக்கீடு: Ra = (1/n) * ∑|h|, h என்பது சராசரிக் கோட்டிலிருந்து மேட்டின் உச்சம் அல்லது பள்ளத்தாக்கின் ஆழம், n என்பது தரவுப் புள்ளிகளின் எண்ணிக்கையும் ஆகும்.

அலகு: மைக்ரோமீட்டர்கள் (μm) அல்லது மைக்ரோ இன்ச்கள் (μin).

விளக்கம்:குறைந்த Ra மதிப்பு மென்மையான மேற்பரப்பைக் குறிக்கிறது.

 2. Rq (Root Mean Square)

1. Rq என்பது ஒரு மேற்பரப்பின் சராசரி சதுர கடினத்தன்மை ஆகும், இது சிகரங்கள் மற்றும் பள்ளத்தாக்குகளின் சதுர உயரங்களின் சராசரியின் வர்க்க மூலமாகக் கணக்கிடப்படுகிறது.

 கணக்கீடு :Rq = √((1/n) * ∑h^2), இங்கு h என்பது சராசரிக் கோட்டிலிருந்து ஒவ்வொரு உச்சம் அல்லது பள்ளத்தாக்கின் உயரம் மற்றும் n என்பது தரவுப் புள்ளிகளின் எண்ணிக்கை.

 அலகு: மைக்ரோமீட்டர்கள் (μm) அல்லது மைக்ரோ இன்ச்கள் (μin).

 விளக்கம்: குறைந்த Rq மதிப்பு மென்மையான மேற்பரப்பை குறிக்கிறது.

 3. Rz (Average Maximum Height of the Profile)

1.  Rz என்பது ஒரு கரடு முரடான மேற்பரப்பின் அதிகபட்ச  ஆழம் ஆகும், இது ஒரு sample length க்குள்  சராசரிக் கோட்டிலிருந்து சிகரங்கள் மற்றும் பள்ளத்தாக்குகளின் அதிகபட்ச உயரமாக கணக்கிடப்படுகிறது.

 கணக்கீடு: Rz = ⅕ { (H1 + H2 + H3 + H4 + H5) – (h1 +h2 + h3 + h4 + h5) } இங்கு H-என்பது சராசரிக் கோட்டிலிருந்து அதிகபட்ச உயரம்.

h -என்பது பள்ளத்தாக்கின் உயரமாகும்.

அலகு: மைக்ரோமீட்டர்கள் (μm) அல்லது மைக்ரோ இன்ச்கள் (μin).

விளக்கம்: குறைந்த Rz மதிப்பு மென்மையான மேற்பரப்பைக் குறிக்கிறது.

4. Rmax or Rt (Maximum height of the profile)

1. Rmax என்பது ஒரு மேற்பரப்பின் அதிகபட்ச உச்சத்திலிருந்து பள்ளத்தாக்கு உயரமாகும், இது மாதிரி நீளத்திற்குள் சிகரங்களுக்கும் பள்ளத்தாக்குகளுக்கும் இடையிலான அதிகபட்ச உயர வேறுபாடாக கணக்கிடப்படுகிறது.

Formula: Rmax = அதிகபட்சம் (உச்சம்) குறைந்தபட்சம் (பள்ளத்தாக்கு).

Unit: மைக்ரோமீட்டர்கள் (μm) அல்லது மைக்ரோ இன்ச்கள் (μin).

 விளக்கம்:குறைந்த Rmax மதிப்பு மென்மையான மேற்பரப்பைக் குறிக்கிறது.

 இந்த அளவுருக்கள் ஒரு பொருளின் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையில் வெவ்வேறு நுண்ணறிவுகளை வழங்குகின்றன, மேலும் எதைப் பயன்படுத்துவது என்பது குறிப்பிட்ட பயன்பாடு மற்றும் தேவைகளைப் பொறுத்தது.

Rz மற்றும் Rmax ஆகியவை பெரும்பாலும் ஒன்றுக்கொன்று மாற்றாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் Rz பொதுவாக ஐரோப்பாவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் Rmax அமெரிக்காவில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

 மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை அளவீட்டு முறைகள்

 கடினத்தன்மையை பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி அளவிட முடியும், அவற்றுள்:

1. ஸ்டைலஸ் ப்ரோபிலோமெட்ரி: சிகரங்கள் மற்றும் பள்ளத்தாக்குகளின் உயரம் மற்றும் இடைவெளியை அளவிடுவதற்கு ஒரு எழுத்தாணி மேற்பரப்பு முழுவதும் இழுக்கப்படுகிறது.
2. Optical Profilometry: மேற்பரப்பு நிலப்பரப்பை அளவிட ஒளி பயன்படுத்தப்படுகிறது.
3. Atomic Force Microscopy (AFM): அணு மட்டத்தில் மேற்பரப்பு நிலப்பரப்பை அளவிடுவதற்கு ஒரு ஆய்வு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

 மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையின் முக்கியத்துவம்

1. உராய்வு மற்றும் உடைகள்: கரடுமுரடான மேற்பரப்புகள் உராய்வு மற்றும் தேய்மானத்தை அதிகரிக்கும், இது செயல்திறன் மற்றும் ஆயுட்காலம் குறைவதற்கு வழிவகுக்கும்.
2. அரிப்பு எதிர்ப்பு: கரடுமுரடான மேற்பரப்புகள் அரிப்பைத் தொடங்குவதற்கு ஒரு தளத்தை வழங்க முடியும்.
3. தோற்றம்: மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை ஒரு பகுதி அல்லது மேற்பரப்பின் தோற்றத்தை பாதிக்கலாம்.
4. சீலிங் மற்றும் கேஸ்கெட்டிங்: மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை கேஸ்கட்கள் மற்றும் சீல்களின் சீல் செயல்திறனை பாதிக்கலாம்.

மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையின் பயன்பாடுகள்

1. விண்வெளி: மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை விமானக் கூறுகளின் செயல்திறன் மற்றும் ஆயுளைப் பாதிக்கலாம்.
2. ஆட்டோமோட்டிவ்: மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை இயந்திர கூறுகளின் செயல்திறன் மற்றும் ஆயுள் ஆகியவற்றை பாதிக்கலாம்.
3. மருத்துவ சாதனங்கள்: மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை மருத்துவ சாதனங்களின் உயிரி இணக்கத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை பாதிக்கலாம்.
4. உற்பத்தி: மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை உற்பத்தி செய்யப்பட்ட பாகங்களின் தரம் மற்றும் செயல்திறனை பாதிக்கலாம்.Ra, Rq, Rz மற்றும் Rmax இன் விரிவான வரையறைகள்.

What is surface roughness and how to calculate it