زبری سطح چیست؟ بررسی روش‌های اندازه‌گیری زبری

زبری سطح (Roughness) یکی از ویژگی‌های مهم فیزیکی در مهندسی، تولید و کنترل کیفیت است که میزان ناهمواری‌های سطح را توصیف می‌کند. این ویژگی تأثیر مستقیمی بر عملکرد قطعات مکانیکی، میزان اصطکاک، دوام و حتی قابلیت پوشش‌دهی آن‌ها دارد. در این مقاله، با مفهوم زبری، روش‌های اندازه‌گیری آن و ویژگی‌های مهم زبری سنج‌های دیجیتال آشنا خواهیم شد.

زبری سطح چیست؟

زبری سطح به میزان تغییرات عمودی سطح نسبت به یک سطح ایده‌آل گفته می‌شود. این ناهمواری‌ها ممکن است ناشی از فرآیندهای تولید، سایش یا عوامل محیطی باشند. در صورت بالا بودن تغییرات، سطح زبر و در صورت کم بودن، سطح صاف محسوب می‌شود.

اهمیت زبری سطح در صنایع مختلف

• مهندسی مکانیک و خودروسازی: تأثیر بر اصطکاک و سایش قطعات
• هوافضا: افزایش ایمنی و عملکرد قطعات حساس
• الکترونیک و پزشکی: دقت بالا در تولید قطعات میکرو

اهمیت بافت سطح

مشخصات دقیق بافت سطحی به طور فزاینده‌ای اهمیت پیدا کرده است. بافت سطح نه تنها فاکتور کلیدی مؤثر و قابل اعتمادی بر روی یک جزء است، بلکه اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل آن می‌تواند به عنوان یک ابزار تشخیص عالی جهت آگاهی از نحوه تولید سطح مورد نظر استفاده شود. مشخصات سطح نیاز به روش‌هایی بهتر از تست‌های قدیمی مانند کشیدن ناخن بر روی سطح دارد.

حساسیت بافت سطح به تغییرات تولید

در کتاب روش بازرسی صنعتی، نویسنده بیان می‌کند که اگر نوک انگشت در طول سطح یا با سرعت تقریبی 2.5 سانتی‌متر در ثانیه حرکت کند، بی‌نظمی و خشن بودن سطح تا مقدار 22 میکرومتر قابل احساس خواهد بود. مشکل اصلی روش تماس با سر انگشت و بیشتر روش‌های سنتی این است که آن‌ها تنها زبری سطح را آشکار می‌سازند، در حالی که بافت سطح شامل خصوصیات داخلی پیچیده و وابسته به هم می‌باشد.

اگرچه مدت‌هاست اهمیت نقش سطح در برخورد علمی با یک جزء دریافته شده است، اما علاقه و توجه اصلی به بافت سطح به خاطر نیاز به کنترل فرآیند ساخت، توسعه بیشتری یافته است. بافت سطح در مقابل تغییرات نحوه تولید بسیار حساس می‌باشد و حتی یک تغییر کوچک در ترکیب ماده اولیه یا سختی سطح قطعه می‌تواند تغییرات محسوسی در بافت سطح ماشینکاری شده به همراه داشته باشد. فرسایش ابزار، کرنش موجود در مواد و شرایط غیرصحیح ماشینکاری و شرایط محیطی، همه می‌توانند تأثیرات و ردپایی بر روی سطح داشته باشند.

صافی سطح

برای نشان دادن ناصافی سطح به‌طور کلی از علامت √ استفاده می‌شود. سطوحی که متعلق به اعمال مکانیکی بدون براده‌برداری هستند، از علامت √0 و سطوحی که متعلق به اعمال مکانیکی با براده‌برداری هستند، از علامت √ استفاده می‌کنند. در جدول زیر، مقایسه‌ای بین علائم کیفیت سطح در استانداردهای مختلف آورده شده است:

موقعیت علائم شاخص کیفیت سطوح بصورت زیر نشان داده می‌شود:

• a : منظور همان Ra با ارتفاع زبری است
• b: روش تولید سطح : ازقبیل عملیات حرارتی، شیمیایی، سنگ سازی و عملیات دیگر مربوط به سطح است.
• c: طول نمونه آزمایش
• d: جهت الیاف
• e: مقدار عمق براده برداری

روش‌های اندازه‌گیری زبری سطح

برای اندازه‌گیری زبری سطح (صافی سطح) از دو روش کلی تماسی و غیرتماسی استفاده می‌شود.

روش‌های تماسی (Contact Methods)

در روش‌های تماسی، یک پروب سوزنی بر روی سطح حرکت کرده و میزان تغییرات سطح را اندازه‌گیری می‌کند. این روش دقت بالایی دارد اما ممکن است برای سطوح نرم یا بسیار حساس مناسب نباشد.

انواع دستگاه‌های تماسی:

1. زبری سنج‌های مکانیکی: سوزن متحرک که تغییرات ارتفاع را ثبت می‌کند.
2. پروفیلومترهای تماسی: مناسب برای اندازه‌گیری دقیق‌تر و نمایش پروفیل سطح.

روش‌های غیرتماسی (Non-Contact Methods)

در این روش‌ها، از فناوری‌هایی مانند لیزر، نور یا نیروی اتمی برای اندازه‌گیری زبری استفاده می‌شود. روش‌های غیرتماسی سریع‌تر بوده و بدون آسیب به سطح، داده‌های دقیقی ارائه می‌دهند.

انواع دستگاه‌های غیرتماسی:

1. زبری سنج‌های لیزری: اندازه‌گیری دقیق با استفاده از پرتو لیزر
2. زبری سنج‌های نوری: تحلیل تغییرات بازتاب نور از سطح
3. میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM): دقت نانومتری برای تحقیقات علمی و صنعتی

معرفی استاندارد زبری سطح (Ra)

در استاندارد ISO، سطوح از نظر کیفیت پرداخت در ۱۲ کلاس مختلف دسته‌بندی می‌شوند. مهم‌ترین واحد زبری Ra (میانگین زبری) است که میزان تغییرات ارتفاع سطح را نشان می‌دهد.

ویژگی‌های مهم در انتخاب زبری سنج دیجیتال

انتخاب یک زبری سنج مناسب تأثیر زیادی در دقت اندازه‌گیری دارد. هنگام خرید، به نکات زیر توجه کنید:

1. محدوده اندازه‌گیری گسترده (برای اندازه‌گیری سطوح مختلف)
2. دقت بالا (برای ثبت تغییرات ظریف سطح)
3. قابلیت اندازه‌گیری پارامترهای مختلف (Ra، Rz، Rq و…)
4. امکان اتصال به کامپیوتر و ذخیره داده‌ها
5. طراحی ارگونومیک و سهولت استفاده

نتیجه‌گیری

زبری سطح (صافی سطح) یک ویژگی حیاتی در بسیاری از صنایع است که بر عملکرد و دوام قطعات تأثیر می‌گذارد. با استفاده از زبری سنج‌های دیجیتال می‌توان به داده‌های دقیقی دست یافت و فرآیندهای تولید را بهینه کرد. انتخاب یک دستگاه مناسب، بسته به نیاز صنعتی، می‌تواند کنترل کیفیت را بهبود بخشد و از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری کند.

سوالات متداول (FAQ)

1. چرا زبری سطح مهم است؟ زبری سطح بر اصطکاک، سایش و کیفیت عملکرد قطعات تأثیر می‌گذارد.

2. کدام روش اندازه‌گیری زبری بهتر است؟ روش تماسی دقت بالاتری دارد، اما روش غیرتماسی سریع‌تر و بدون آسیب به سطح است.

3. بهترین برندهای زبری سنج کدام‌اند؟ برندهایی مانند Mitutoyo، Taylor Hobson و Zeiss از معتبرترین تولیدکنندگان زبری سنج دیجیتال هستند.

با رعایت این نکات، می‌توانید انتخاب درستی در خرید زبری سنج داشته باشید و کیفیت فرآیندهای تولیدی خود را بهبود دهید.

به دنبال خرید زبری سنج (صافی سنج) با دقت بالا و کیفیت عالی هستید؟ 🔍✨

برای مشاهده لیست بهترین زبری سنج‌های دیجیتال با مشخصات کامل ، [اینجا کلیک کنید!] 💯✔️

نمایندگی انحصاری فروش: شرکت پترو فرهان گستر جنوب
شرکت پترو فرهان گستر جنوب واردکننده برند‌های مطرح تجهیزات جوشکاری و بازرسی فنی و NDT از سراسر دنیا
برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
02165565901
02144584671
02144584619
09133390223
09034119385

وبسایت ها:
www.fgj-ndt.ir
www.digindt.ir
کانال تلگرام ما
https://t.me/FGJ_NDT
https://t.me/digindt1

اینستاگرام
farhangostarjoonob