Độ nhám bề mặt là gì? Các công bố khoa học về Độ nhám bề mặt

Độ nhám bề mặt đo lường mức độ gồ ghề của vật liệu, ảnh hưởng đến tính chất cơ học và thẩm mỹ của sản phẩm. Được định nghĩa bởi thông số Ra, độ nhám quản lý khả năng chịu tải, ma sát, và liên kết. Phương pháp đo bao gồm tiếp xúc, quang học, và kỹ thuật số. Độ nhám quan trọng trong chất lượng sản phẩm như tăng tính cơ học, thẩm mỹ, và hiệu suất trong các ngành công nghiệp như ô tô, chế tạo máy CNC, và thiết bị y tế. Quản lý tốt độ nhám tối ưu hóa sản xuất và giảm chi phí.

Độ Nhám Bề Mặt: Khái Niệm Và Ứng Dụng

Độ nhám bề mặt là một trong những yếu tố quan trọng trong ngành cơ khí và gia công vật liệu. Đây là chỉ số đo lường mức độ gồ ghề của bề mặt của một vật liệu, có ảnh hưởng lớn đến tính chất cơ học và thẩm mỹ của sản phẩm cuối cùng. Độ nhám không chỉ ảnh hưởng đến khả năng chịu tải và ma sát mà còn quyết định đến khả năng liên kết và khả năng chống ăn mòn của vật liệu.

Định Nghĩa Độ Nhám Bề Mặt

Độ nhám bề mặt được định nghĩa là độ biến dạng khỏi tiêu chuẩn lý tưởng của bề mặt vật liệu. Nó thường được đo bằng thông số Ra (Roughness Average), là giá trị trung bình của các độ lệch áp dụng cho tất cả các điểm trên bề mặt so với đường trung bình của bề mặt đó. Đơn vị thường dùng cho Ra là micromet (µm) hoặc microinch (µin).

Phương Pháp Đo Độ Nhám Bề Mặt

Có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để đo độ nhám bề mặt, bao gồm:

  • Phương Pháp Tiếp Xúc: Sử dụng các thiết bị có đầu dò tiếp xúc với bề mặt để đo độ cao của các điểm và tính toán giá trị Ra. Máy đo độ nhám kiểu tiếp xúc như profilometer là phổ biến nhất.
  • Phương Pháp Quang Học: Dùng ánh sáng để quét bề mặt và phân tích các yếu tố phản xạ để xác định độ nhám mà không cần tiếp xúc trực tiếp, chẳng hạn như máy đo nhám quang học.
  • Phương Pháp Kỹ Thuật Số: Sử dụng máy ảnh và phần mềm phân tích hình ảnh để đánh giá độ nhám bề mặt một cách chính xác và nhanh chóng.

Tầm Quan Trọng Của Độ Nhám Bề Mặt

Độ nhám bề mặt đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng của sản phẩm công nghiệp:

  • Tính Năng Cơ Học: Độ nhám ảnh hưởng đến ma sát và độ mài mòn trong các bộ phận chuyển động.
  • Tính Thẩm Mỹ: Các sản phẩm với bề mặt nhẵn mịn thường có giá trị thẩm mỹ cao hơn, đặc biệt trong ngành công nghiệp ô tô và điện tử.
  • Kỹ Thuật Liên Kết: Bề mặt nhám vừa phải có thể cải thiện khả năng kết dính và khả năng bám dính của các lớp phủ hoặc keo.

Ứng Dụng Thực Tiễn Của Độ Nhám Bề Mặt

Độ nhám bề mặt được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau:

  • Ngành Công Nghiệp Ô Tô: Đảm bảo các bộ phận động cơ có độ nhám tối ưu để giảm ma sát và cải thiện hiệu suất.
  • Chế Tạo Máy CNC: Để đảm bảo độ chính xác và hiệu suất của các máy móc, độ nhám bề mặt của các bộ phận cần được kiểm soát chặt chẽ.
  • Ngành Y Tế: Trong sản xuất thiết bị y tế và cấy ghép, độ nhám bề mặt có thể ảnh hưởng đến khả năng tích hợp sinh học và sự thoải mái của bệnh nhân.

Kết Luận

Độ nhám bề mặt là một thông số quan trọng cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế và sản xuất. Hiểu rõ và quản lý tốt độ nhám bề mặt không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn tăng cường hiệu quả sản xuất và tối ưu hóa chi phí.

Danh sách công bố khoa học về chủ đề "độ nhám bề mặt":

Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt titan đến sự phát triển, phân hóa và tổng hợp protein của các tế bào giống như tế bào xương người (MG63) Dịch bởi AI
Wiley - Tập 29 Số 3 - Trang 389-401 - 1995
Tóm tắt

Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến sự phát triển, phân hóa và tổng hợp protein của tế bào xương được nghiên cứu. Các tế bào giống như tế bào xương người (MG63) được nuôi cấy trên các đĩa titan (Ti) đã được chuẩn bị theo một trong năm quy trình xử lý khác nhau. Tất cả các đĩa đều được xử lý trước bằng acid hydrofluoric - acid nitric và rửa (PT). Các đĩa PT cũng đã được: rửa, và sau đó mài điện (EP); phun cát mịn, ăn mòn bằng HCl và H2SO4, và rửa (FA); phun cát thô, ăn mòn bằng HCl và H2SO4, và rửa (CA); hoặc phun plasma Ti (TPS). Nhựa nuôi cấy mô tiêu chuẩn được sử dụng làm nhóm đối chứng. Topography và hình thái bề mặt được đánh giá bằng kính hiển vi sáng và tối, kính hiển vi điện tử quét phát xạ lạnh và kính hiển vi huỳnh quang laze, trong khi thành phần hóa học được lập bản đồ bằng phân tích năng lượng tán xạ tia X và phân bố nguyên tố được xác định bằng quang phổ điện tử Auger. Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến các tế bào được đánh giá bằng cách đo số lượng tế bào, sự tích hợp [3H]thymidine vào ADN, hoạt tính đặc hiệu của phosphatase kiềm, sự tích hợp [3H]uridine vào ARN, sự tích hợp [3H]proline vào protein dễ tiêu hóa bằng collagenase (CDP) và protein không dễ tiêu hóa bằng collagenase (NCP), cũng như sự tích hợp [35S]sulfate vào proteoglycan.

Dựa trên phân tích bề mặt, năm bề mặt Ti khác nhau được xếp hạng theo thứ tự từ mượt đến nhám nhất: EP, PT, FA, CA, và TPS. Một lớp TiO2 được tìm thấy trên tất cả các bề mặt với độ dày dao động từ 100 Å ở nhóm mượt nhất đến 300 Å ở nhóm nhám nhất. Khi so sánh với các nền nuôi cấy tế bào liên tục trên nhựa, số lượng tế bào giảm trên các bề mặt TPS và tăng trên các bề mặt EP, trong khi số lượng tế bào trên các bề mặt khác tương đương với nhựa. Sự tích hợp [3H]Thymidine có mối liên hệ nghịch với mức độ nhám bề mặt. Hoạt tính cụ thể của phosphatase kiềm trong các tế bào được phân lập giảm khi độ nhám bề mặt tăng, ngoại trừ những tế bào được nuôi cấy trên CA. Ngược lại, hoạt tính enzyme trong lớp tế bào chỉ giảm ở các nuôi cấy được nuôi trên bề mặt đã qua xử lý FA và TPS. Có mối tương quan trực tiếp giữa độ nhám bề mặt và sản xuất RNA và CDP. Độ nhám bề mặt không có tác động rõ rệt đến sản xuất NCP. Synthesis proteoglycan của các tế bào bị ức chế trên tất cả các bề mặt đã nghiên cứu, với mức ức chế lớn nhất được quan sát trong các nhóm CA và EP. Những kết quả này chứng minh rằng độ nhám bề mặt làm thay đổi sự phát triển, phân hóa và sản xuất ma trận của tế bào xương in vitro. Kết quả cũng cho thấy rằng độ nhám bề mặt của implant có thể đóng vai trò trong việc xác định biểu hiện kiểu hình của các tế bào in vivo.

Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt và năng lượng bề mặt đến sự hình thành mảng bám supragingival và subgingival ở người Dịch bởi AI
Journal of Clinical Periodontology - Tập 22 Số 1 - Trang 1-14 - 1995

Tóm tắt Trong khoang miệng, một hệ thống tăng trưởng mở, sự bám dính vi khuẩn vào các bề mặt không gột rửa là cách sống duy nhất của hầu hết các vi khuẩn. Việc bám dính này diễn ra qua 4 giai đoạn: vận chuyển vi khuẩn tới bề mặt, sự bám dính ban đầu với giai đoạn hồi phục và không hồi phục, sự gắn kết qua các tương tác cụ thể, và cuối cùng là sự cư trú để hình thành màng sinh học. Trong khoang miệng có nhiều bề mặt cứng khác nhau (răng, vật liệu trám, cấy ghép nha khoa, hoặc răng giả), tất cả đều có các đặc tính bề mặt khác nhau. Trong tình trạng khỏe mạnh, một trạng thái cân bằng động tồn tại trên các bề mặt này giữa các lực giữ và các lực loại bỏ. Tuy nhiên, sự tích tụ vi khuẩn gia tăng thường dẫn đến sự chuyển sang bệnh lý. 2 cơ chế ủng hộ sự giữ lại mảng bám nha khoa: sự bám dính và sự trì trệ. Mục đích của bài tổng quan này là để xem xét ảnh hưởng của độ nhám bề mặt và năng lượng tự do bề mặt trong quá trình bám dính. Các nghiên cứu cả in vitro và in vivo đều nhấn mạnh tầm quan trọng của cả hai biến số trong việc hình thành mảng bám supragingival. Bề mặt thô sẽ thúc đẩy quá trình hình thành và trưởng thành của mảng bám, và các bề mặt có năng lượng cao được biết là thu thập nhiều mảng bám hơn, bám dính mảng bám chặt hơn và chọn lọc các loại vi khuẩn cụ thể. Mặc dù cả hai biến số tương tác với nhau, ảnh hưởng của độ nhám bề mặt là lớn hơn so với năng lượng tự do bề mặt. Đối với môi trường dưới lợi, với nhiều điều kiện thuận lợi hơn cho vi sinh vật sinh sống, sự quan trọng của các đặc tính bề mặt giảm đi đáng kể. Tuy nhiên, ảnh hưởng của độ nhám bề mặt và năng lượng tự do bề mặt đối với mảng bám supragingival là lý do cho việc yêu cầu các bề mặt mịn với năng lượng tự do bề mặt thấp nhằm làm giảm sự hình thành mảng bám, từ đó giảm khả năng xảy ra sâu răng và viêm nướu.

Tối ưu hóa chiến lược sản xuất, điều kiện gia công và hoàn thiện của bánh quay phân cách Dịch bởi AI
Machines - Tập 8 Số 1 - Trang 1

Các bánh quay là thành phần quan trọng nhất của máy bơm, vì chúng trực tiếp xác định hồ sơ vận tốc của chất lỏng chảy qua máy bơm và hiệu suất của nó. Do hình dạng phức tạp của các bánh quay, chúng đặt ra một thách thức lớn cho nhà sản xuất trong việc chế tạo chúng với độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt tốt nhất có thể, đồng thời đạt được thời gian gia công ngắn. Trong bài báo này, các quy trình gia công để sản xuất một bánh quay phân cách đã được thiết kế và thực hiện cho trường hợp bánh quay phân cách dòng chảy nửa kín với đầu vào đơn. Đầu tiên, các chiến lược phay tốt nhất, điều kiện cắt tối ưu và dụng cụ cắt phù hợp đã được chọn cho từng giai đoạn gia công ba giai đoạn, bao gồm: gia công thô, gia công bán hoàn thiện và gia công hoàn thiện. Sau đó, một cuộc điều tra thực nghiệm đã được thực hiện, đặc biệt là để xác định các điều kiện quá trình tối ưu trong quá trình hoàn thiện các cánh của bánh quay, sử dụng hệ thống lôgic Taguchi L16. Sau khi phân tích độ nhám bề mặt cho 16 thí nghiệm được thực hiện, đã phát hiện ra rằng các thông số quan trọng nhất là tốc độ trục chính và bước ăn. Hơn nữa, các cài đặt tối ưu đã được xác định là tốc độ trục chính tối đa và giá trị bước ăn mỗi răng thấp nhất, và một mô hình hồi quy liên kết các thông số quá trình với độ nhám bề mặt đã được thiết lập với độ chính xác cao.

#bánh quay #máy bơm #gia công #điều kiện tối ưu #độ nhám bề mặt
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN NHÁM BỀ MẶT KHI PHAY CAO TỐC THÉP C45 TRÊN MÁY PHAY CNC TC500
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt (V, S, t) đến độ nhám bề mặt gia công (Ra) được xác định khi phay cao tốc thép C45 bằng dao phay ngón của hãng Sandvik trên máy phay CNC TC500 đã được trình bày. Bằng nghiên cứu thực nghiệm, mô hình hồi quy của độ nhám đã được xây dựng là một hàm mũ của các thông số chế độ cắt (vận tốc cắt, chiều sâu cắt, lượng tiến dao). Mô hình hồi quy này đã được kiểm tra bằng công cụ thống kê toán học với độ tin cậy lớn hơn 94,9%. Ngoài ra, ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công cũng đã được xác định. Trong đó, khi tăng lượng chạy dao (S) và chiều sâu cắt (t) thì độ nhám (Ra) tăng, còn khi tăng vận tốc cắt (V) thì độ nhám (Ra) giảm. Mô hình được đề xuất trong nghiên cứu này có thể được ứng dụng để nâng cao chất lượng bề mặt gia công khi phay cao tốc thép C45.
#Chế độ cắt #độ nhám bề mặt #phay tốc độ #thép C45
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI PHAY CAO TỐC TRÊN MÁY 5 TRỤC CP600I
Bài báo này trình bày một số kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến chất lượng bề mặt chi tiết khi phay cao tốc trên máy phay cao tốc CNC khi phay phẳng vật liệu SKD 11 bằng dao phay mặt đầu của hãng Sandvik. Các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng khi phay phẳng với tốc độ cắt càng cao thì độ nhám của bề mặt chi tiết càng nhỏ. Kết quả tương tự cũng thu được khi phay với bước tiến dao nhỏ và chiều sâu cắt bé. Với chế độ gia công phù hợp có thể được độ nhám bề mặt Ra=0,16mm khi phay có làm mát
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt chi tiết gia công trên máy mài phẳng
Là phương pháp gia công tinh lần cuối cho nhóm các bề mặt phẳng, mài phẳng cần đảm bảo chất lượng cho chi tiết, đặc biệt là chất lượng lớp bề mặt. Trong đó, ứng suất dư và biến cứng lớp bề mặt được xử lý bằng các biện pháp nhiệt hoặc hóa lý; còn độ nhám bề mặt được đảm bảo bằng việc lựa chọn các thông số khi gia công cơ. Bài báo trình bày quá trình thực nghiệm, xử lý số liệu sự ảnh hưởng của hai thông số quan trọng là chiều sâu cắt và lượng chạy dao ngang đến độ nhám bề mặt chi tiết thép C40 khi gia công trên máy mài phẳng Arca (Nhật bản) với đá mài Hải dương số hiệu Sx80TB2G. Qua đó, sẽ phân tích, đánh giá sự ảnh hưởng và đưa ra được những cơ sở cho việc lựa chọn các giá trị chiều sâu cắt và lượng chạy dao ngang phù hợp với yêu cầu độ nhám bề mặt của từng bước công nghệ trong nguyên công mài phẳng.
#Box-Hunter #máy mài phẳng #đá mài #độ nhám bề mặt #quy hoạch thực nghiệm
Ảnh hưởng của nồng độ bột titan đến năng suất bóc tách và độ nhám bề mặt thép H13 trong gia công tia lửa điện với điện cực graphit
Gia công tia lửa điện (EDM) là phương pháp gia công không truyền thống được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp khuôn mẫu và dụng cụ. Vì vậy, nâng cao năng suất và chất lượng bề mặt gia công của phương pháp này đã và đang rất được quan tâm nghiên cứu. Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của nồng độ bột titan trộn vào dung dịch điện môi đến độ nhám bề mặt gia công (Ra) và năng suất bóc tách vật liệu (MRR) trong gia công tia lửa điện đã được nghiên cứu. Thép làm khuôn dập nóng H13 và vật liệu điện cực graphit là hai loại hiện được ứng dụng rất nhiều trong EDM đã được đưa vào khảo sát nghiên cứu. Bằng phương pháp thực nghiệm đánh giá với việc cố định các thông số công nghệ và thay đổi nồng độ bột titan, kết quả nghiên cứu đã cho thấy: nồng độ bột titan có ảnh hưởng rất mạnh đến độ nhám bề mặt, năng suất gia công của gia công tia lửa điện có bột trộn trong dung dịch điện môi (PMEDM).
#EDM #PMEDM #MRR #Ra #H13 #bột titan
Dự đoán nhám bề mặt hợp kim Ti6Al4V và tối ưu hóa tham số công nghệ dựa trên phương pháp thiết kế thí nghiệm
Ảnh hưởng của các tham số công nghệ trong quá trình tiện khô hợp kim Ti6Al4V sử dụng một phương pháp thiết kế thí nghiệm đã được nghiên cứu. Một phương trình toán học dựa trên phương pháp bề mặt đáp ứng đã được thiết lập để hiểu đầy đủ sự ảnh hưởng của các tham số công nghệ (tốc độ cắt, lượng tiến dao, và chiều sâu lớp cắt) lên độ nhám bề mặt Ra (µm). Một tập hợp các thí nghiệm dựa trên thiết kế giai thừa đầy đủ thống kê ba cấp của phương pháp thí nghiệm đã được thực hiện để thu thập giá trị trung bình của dữ liệu độ nhám bề mặt. Giá trị của mô hình R2 = 0,9656 cho thấy mối tương quan tốt giữa kết quả thực nghiệm và giá trị dự đoán. Kết quả phân tích từ mô hình cho thấy tốc độ chạy dao là yếu tố có ảnh hưởng mạnh nhất đến độ nhám bề mặt, tiếp đến là tốc độ cắt và chiều sâu cắt. Độ nhám bề mặt nhỏ nhất khi lượng tiến dao và chiểu sâu cắt được đặt ở mức thấp nhất và tốc độ cắt được đặt ở mức cao nhất. Xác minh kết quả thực nghiệm cho thấy điều kiện tối ưu của độ nhám bề mặt 0,832 µm đã đạt được ở tốc độ cắt 200 m/phút, lượng tiến dao 0,1 mm/vòng và chiều sâu cắt 0,1 mm.
#Ti-6Al-4V alloy; Cutting parameters; Surface roughness; ANOVA.
Nghiên cứu độ nhám bề mặt chi tiết gia công trên máy tiện khi trục chính truyền động bằng động cơ thủy lực
Truyền động và điều khiển tự động hệ thống thủy lực trong các máy gia công cắt gọt kim loại hiện nay đang được ứng dụng mạnh ở các nước công nghiệp. Đặc biệt trong cuộc “Cách mạng công nghiệp 4.0” đã và đang xâm nhập vào thị trường Việt Nam, tạo thách thức không nhỏ với các nhà sản xuất và các nhà khoa học ở trong nước. Hiện nay, truyền động cho trục chính máy công cụ chủ yếu là hệ truyền động điện mà chưa quan tâm ứng dụng hệ truyền động bằng thủy lực. Bài cáo này trình bày kết quả ứng dụng hệ truyền động trục chính cho máy tiện bằng động cơ thủy lực, điều khiển tốc độ bằng van tỷ lệ. Đánh giá chất lượng của hệ truyền động trục chính qua chỉ tiêu độ nhám bề mặt của chi tiết công, trong đó hệ truyền động trục chính tham chiếu là động cơ điện ba pha, điều khiển tốc độ bằng bộ biến tần. Từ đó, đề xuất khả năng ứng dụng hệ truyền động thủy lực trên trục chính các máy công cụ truyền thống và các máy công cụ CNC.
#Mitutoyo Surftest SJ-301 #truyền động thủy lực #trục chính máy tiện #máy tiện thủy lực #tiêu chuẩn độ nhám bề mặt
Độ RộNG VạCH PHổ HấP THụ TạO BởI CấU TRúC GIếNG LƯợNG Tử ALGAAS/GAAS/ALGAAS PHA TạP ĐIềU BIếN DO TáN Xạ NHáM Bề MặT
Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ - Số 27 - Trang 95-102 - 2013
Chúng tôi tính toán và khảo sát ảnh hưởng của các tham số đặc trưng của hệ giếng lượng tử thực AlGaAs/GaAs/AlGaAs pha tạp điều biến đến sự phân bố khí điện tử hai chiều trong giếng lượng tử bằng phương pháp biến phân. Kết quả tính ghi nhận được rằng có sự thay đổi đáng kể sự phân bố điện tử trong giếng ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích theo cấu hình tạp của hệ pha tạp điều biến. Từ đó, chúng tôi đánh giá ảnh hưởng của các tham số đặc trưng cho cấu hình tạp và cấu hình nhám lên độ rộng vạch phổ hấp thụ. Chúng tôi cho rằng sự thay đổi phân bố là nguyên nhân làm thay đổi cường độ tán xạ nhám bề mặt, vì thế làm thay đổi độ mở rộng vạch phổ hấp thụ bởi hiện tượng chuyển dời quang giữa hai vùng con thấp nhất nhưng hiệu ứng này ít được đề cập trước đây.
#Cấu trúc nano #giếng lượng tử #khí điện tử hai chiều #độ mở rộng vạch phổ #cấu trúc dị chất #cấu hình tạp
Tổng số: 34   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4