الولايات المتحدة الأمريكية / العالمية: 9292-461-949-1+
أوروبا: 794-3052-011-39+
تراسل معنا

قياس خشونة السطح

تعد خشونة السطح معلمة مهمة عندما يتعلق الأمر بتقييم جودة تشطيب السطح على المادة. يمكن أن يساعد قياس خشونة السطح في تحديد ما إذا كانت الأسطح تلبي معايير الصناعة ومتطلبات السلامة للأداء، بالإضافة إلى مساعدتك في تتبع متغيرات العملية التي قد تؤثر على خصائص السطح مثل التقادم، أو الترسب الكيميائي، أو التآكل الميكانيكي. إذا كنت مشتركًا في البحث والتطوير في هندسة المواد، أو التحكم في عمليات الإنتاج، أو اختبار ضمان الجودة، فإن هذه الصفحة الخاصة بقياس خشونة السطح ستزودك بمعلومات مفصلة حول التقنيات المختلفة والفوائد والعيوب لكل منها، وتشرح معلمات خشونة السطح وتناقشها التطبيقات. سوف نتعمق في أدوات NANOVEA المستخدمة في قياسات خشونة السطح. باستخدام هذا الدليل الشامل، ستتمكن من تقييم المواد الخاصة بك بثقة عبر جميع مراحل دورات حياتها!

جدول المحتويات

هل حصلت على الاسئلة؟

تقنيات اختبار خشونة السطح

هناك مجموعة متنوعة من تقنيات قياس خشونة السطح المتاحة، مثل قياس مواصفات القلم، وقياس الخصائص البصرية (قياس التداخل، والليزر، وتباين التركيز، ومتحد البؤر اللوني للضوء الأبيض)، ومجهر القوة الذرية. ولكل طريقة فوائدها وعيوبها، اعتمادًا على عوامل مثل المادة التي يتم قياسها ومستوى الدقة المطلوب.

قياس الملف الشخصي للقلم

تتضمن هذه التقنية تمرير قلم رفيع على سطح المادة، وجمع البيانات حول ميزاتها، وإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للسطح. الميزة الرئيسية لقياس ملفات تعريف القلم هي قدرته على توفير قياسات لخشونة السطح بتكلفة منخفضة نسبيًا. ومع ذلك، فإن القيد الرئيسي لقياس بيانات القلم هو صعوبة قياس الأسطح الناعمة أو الهشة واحتمال أن يلحق القلم الضرر بالسطح أثناء القياس، كما أنه قد لا يكون قادرًا على التقاط ميزات أصغر من طرف القلم بدقة. عيب رئيسي آخر لهذه التقنية هو أنها بطيئة جدًا بالنسبة للقياسات ثلاثية الأبعاد وسوف يتآكل الطرف بمرور الوقت. قبل اختيار هذه الطريقة لقياس خشونة السطح، من المهم مراعاة تفاصيل المادة قيد الدراسة ومستوى الدقة المطلوبة. 

قياس التداخل

يوفر قياس التداخل إمكانات قياس دقيقة مفيدة لقياس خشونة السطح، من بين تطبيقات أخرى. تستخدم هذه التقنية أنماط التداخل لموجات الضوء لقياس شكل وملمس السطح بشكل مباشر. يوفر قياس التداخل إمكانات قياس دقيقة مفيدة لقياس خشونة السطح، من بين تطبيقات أخرى. يوفر قياس التداخل أفضل دقة جانبية ودقة ارتفاع لجميع التقنيات البصرية. قد يكون قياس التداخل، عند استخدامه لقياس خشونة السطح، طريقة صعبة بسبب عدة عيوب. أولاً، نطاق القياس محدود، والحساسية للظروف البيئية يمكن أن تعيق القياسات الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، يجب تنفيذ عملية إعداد المعدات ومواءمتها بعناية، الأمر الذي يتطلب مهارة وخبرة. ويجب أيضًا استيفاء متطلبات انعكاس السطح، وهو ما قد لا يكون ممكنًا بالنسبة لجميع المواد. وأخيرا، هناك إمكانية محدودة للوصول إلى السطح المقاس، مما يزيد من تعقيد العملية. وعلى الرغم من هذه العيوب، يظل قياس التداخل تقنية قوية خصيصًا لقياس الخطوات في الإلكترونيات الدقيقة.

التثليث بالليزر

تعد تقنية قياس ملفات التثليث بالليزر أداة قوية تستخدم لفحص خشونة السطح بدقة عالية. يعتمد مبدأ عمل هذه التقنية على انعكاس ضوء الليزر عن السطح. يقيس النظام إزاحة شعاع الليزر المنعكس أثناء تحرك مصدر الليزر عبر السطح، مما يؤدي إلى إنشاء تمثيل ثلاثي الأبعاد للعينة. إحدى المزايا الرئيسية للتثليث بالليزر هي سرعته العالية وقدرته على قياس نطاق واسع من الأسطح، من الناعمة إلى الخشنة. ومع ذلك، قد تختلف الدقة اعتمادًا على مادة السطح ووجود الانسدادات. بشكل عام، توفر طريقة التثليث بالليزر قياسًا دقيقًا لخشونة السطح والذي يمكن أن يكون مفيدًا في العديد من التطبيقات.

تباين التركيز

تم تطوير التقنية البصرية لتباين التركيز واستخدامها على نطاق واسع لقياس خشونة السطح في مجالات الصناعة والبحث. تعمل هذه التقنية البصرية من خلال فحص تباين مستويات التركيز لتحديد المسافة بين الجسم والعدسة، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لإعطاء صورة ثلاثية الأبعاد للسطح بسرعة أو لحساب خشونة السطح. إحدى المزايا الرئيسية لهذه التقنية هي قدرتها على قياس المقاطع ذات المنحدرات الشديدة بسرعة عالية، مما يجعلها مثالية لقياس الأسطح المعقدة. ومع ذلك، فإن لديها بعض العيوب عند مقارنتها بتقنية البؤر اللوني للضوء الأبيض. على سبيل المثال، قد لا تكون التقنية الصحيحة لقياس الأسطح شديدة الانعكاس بسبب حساسيتها للتغيرات في شدة الضوء. يستخدم البرنامج أيضًا الخوارزميات لتحديد ما هو ضمن نطاق التركيز أو لا، ويمكن أن يؤثر ذلك بشكل كبير على الدقة الفعلية، خاصة على الأسطح المعقدة. إنه أسوأ من الفحص المجهري بالليزر متحد البؤر من حيث الدقة لمعظم التطبيقات. على أية حال، لا يزال من الممكن أن تظل تقنية تغيير التركيز أداة قيمة لمراقبة الجودة حيث يمكنها تصوير السطح ثلاثي الأبعاد بسرعة كبيرة وبتكلفة منخفضة نسبيًا. 

الفحص المجهري بالليزر متحد البؤر

يعد الفحص المجهري بالليزر متحد البؤر طريقة دقيقة لقياس خشونة السطح. مبدأ عمل هذه التقنية هو استخدام مجهر ليزر متحد البؤر لجمع الضوء المنعكس عن سطح العينة وإعادة إنشاء صور ثلاثية الأبعاد بسرعة. إنه يعمل بشكل أفضل من قياس التداخل على الأسطح الزاوية المعقدة، ولكن بالنسبة لقياس التداخل، يستخدم البرنامج خوارزمية لإعادة بناء السطح مما يضيف معلومات غير دقيقة. تتميز تقنية الليزر بدقة أقل من التقنيات الأخرى مثل قياس التداخل وتقنيات البؤر اللوني للضوء الأبيض. أما قياس التداخل فهو يقيس منطقة صغيرة سريع ولكن التقنية تتطلب خياطة لتصوير الأسطح الأكبر حجمًا والتي يمكن أن تكون بطيئة جدًا وتضيف معلومات غير دقيقة في البيانات. بشكل عام، توفر تقنية الفحص المجهري بالليزر متحد البؤر للباحثين أداة قوية سريعة لقياس وتحليل خشونة السطح والتي يمكن تطبيقها في مختلف المجالات العلمية.

الضوء الأبيض لوني متحد البؤر

الضوء الأبيض لوني متحد البؤر أحدثت ثورة في قياس خشونة السطح في العديد من الصناعات. تسمح تقنية القياس متعددة الاستخدامات هذه بالدقة العالية والدقة دون الحاجة إلى الاتصال الجسدي، مما يؤدي إلى تجنب الضرر المحتمل للأسطح الحساسة. تتنوع إمكانيات القياس الخاصة بتقنية قياس التشكيل البصري هذه بشكل مثير للإعجاب وتستوعب أنواعًا مختلفة من الأسطح، بما في ذلك الأسطح الناعمة والخشنة والمنحنية والمزخرفة. من ناحية أخرى، قد يواجه قياس التداخل قيودًا عند تقييم أنواع أو أشكال هندسية محددة للأسطح. يحصل White Light Chromatic Confocal على بياناته مباشرة من مقياس الطيف الذي يقيس الطول الموجي المنعكس في التركيز. وعلى النقيض من تباين التركيز أو قياس التداخل، لا يستخدم البرنامج أي خوارزميات لإعادة بناء السطح. تتيح تقنية White Light Chromatic Confocal الحصول على البيانات بسرعة من مناطق كبيرة دون الحاجة إلى الخياطة، مما يوفر قياسات سطحية سلسة وفعالة. في المقابل، بالنسبة لأي تقنيات تعتمد على الفحص المجهري، فإن الخياطة تجعل قياسات المساحة الكبيرة طويلة للغاية. إن فوائد تقنية قياس التشكيل الجانبي البصري هذه تجعلها أداة قيمة لقياس خشونة السطح، كما أن قدراتها المتنوعة تجعلها أداة مفضلة للمهندسين والعلماء على حدٍ سواء.

مجهر القوة الذرية

يعد مجهر القوة الذرية (AFM) تقنية شائعة لتحليل الأسطح بتفاصيل النانو، مما يجعلها أداة أساسية في العديد من مجالات البحث العلمي والتطوير. وله العديد من الفوائد، لأنه يسمح بقياس دقيق لخشونة السطح، وتصور الميزات صغيرة الحجم، والقدرة على تتبع التغييرات مع مرور الوقت. إنها أيضًا أفضل أداة لقياس خشونة الأسطح المصقولة بالمرآة نظرًا لأنها تتمتع بأفضل دقة جانبية لجميع تقنيات قياس التشكيل الجانبي. ومع ذلك، على الرغم من مزاياه، هناك أيضًا بعض العيوب التي يجب مراعاتها. على سبيل المثال، هذه التقنية حساسة للغاية للعوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة. تركز هذه التقنية أيضًا على مناطق صغيرة جدًا في نطاق الميكرون والتي غالبًا ما تكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تطبيقها في العالم الحقيقي. ومع ذلك، يمكن لمجهر القوة الذرية أن يوفر رؤى لا تقدر بثمن حول طبيعة الأسطح المختلفة وسلوك المواد على المستوى النانوي.

يعد فهم تقنيات قياس خشونة السطح أمرًا بالغ الأهمية لأي شخص مشارك في التصنيع أو البحث أو التطوير، حيث أن اختيار التقنية المثالية لتطبيقك يمكن أن يساعد في ضمان منتجات عالية الجودة ومواد جديدة مبتكرة.

اكتشف اختبار خشونة السطح
مع مقاييس التشكيل البؤري اللوني للضوء الأبيض من NANOVEA

متنقل

حجم صغير

متنقل

السرعه العاليه

قابل للتعديل

معيار

قابل للتعديل

مساحة كبيرة

NANOVEA 3D الملفات الشخصية البصرية

نانوفيا 3D البصرية بروفایلومتر هي أدوات متقدمة وعالية الدقة مصممة لتوفير قياسات دقيقة وموثوقة لخشونة السطح. تستخدم هذه المقاييس تقنية متحد البؤر اللوني للضوء الأبيض المتطورة، مما يضمن مستوى لا مثيل له من التفاصيل والدقة في توصيف السطح. إنها توفر فوائد عديدة، مثل القدرة على إجراء تقييمات سريعة وغير مدمرة على مجموعة واسعة من أنواع الأسطح والأشكال الهندسية، مما يجعلها مثالية للعديد من التطبيقات عبر مختلف الصناعات. علاوة على ذلك، تتميز مقاييس ملفات NANOVEA ببرنامج سهل الاستخدام، مما يمكّن الباحثين والمهنيين من تحليل البيانات بسرعة وكفاءة، واستخراج المعلومات المهمة، واتخاذ قرارات مستنيرة بناءً على النتائج التي توصلوا إليها.

تحليل القياس القياسي NANOVEA

يقدم تحليل القياس القياسي من NANOVEA حلاً شاملاً لتقييم معلمات السطح المختلفة، مما يضمن نتائج دقيقة وموثوقة. يغطي البرنامج كلاً من متوسط الخشونة ثنائي وثلاثي الأبعاد (Ra، Sa)، والجذر يعني خشونة المربع (Rq، Sq)، والحد الأقصى للارتفاع (Rz، Sz)، والحد الأقصى لارتفاع الحفرة (Rv، Sv)، والتواء (Rsk، Ssk)، والتفرطح. (Rku، Sku)، وغيرها الكثير. علاوة على ذلك، فإنه يوفر نظرة ثاقبة لتموج السطح ثنائي وثلاثي الأبعاد وتوزيع عدد الذروة.

يتميز البرنامج أيضًا بقدرات متقدمة لتحليل الحبوب، بما في ذلك عد الحبوب وفرزها والتقييمات الأخرى ذات الصلة. بالنسبة لمحاذاة النسيج وتحليله، يشمل البرنامج معلمات مختلفة مثل نسبة العرض إلى الارتفاع، والاتجاه، والارتباط التلقائي، والطول، وتحويل فورييه، واتجاه النسيج، ونظير النسيج، وطيف الطاقة، وتدرجات الجذر التربيعي المتوسط، من بين أمور أخرى.

NANOVEA تحليل القياس المتقدم

نانوفيايقدم تحليل القياس المتقدم الخاص بـ مجموعة من التقنيات القوية لفهم أسطح المواد وسلوكها بشكل أفضل. يعد تحليل العناصر، الذي يحدد التلال أو الوديان المهمة ويحدد أعلى القمم وأدنى الوديان، بمثابة أداة قيمة لفهم الدور الوظيفي للسطح قيد الدراسة.

يعد التحليل الطيفي عنصرًا حاسمًا آخر يتيح تحديد الدورية واتجاه أنماط محددة موجودة خارج نطاق الخشونة من خلال الكشف عن الترددات الموجودة في الطيف. يتضمن البرنامج أيضًا توجيه الأودية الصغيرة والأخاديد، مما يوفر مزيدًا من التبصر في خصائص السطح.

بالإضافة إلى ذلك، يتميز تحليل القياس المتقدم من NANOVEA بتحليل الأبعاد الكسورية، والذي يحسب مدى تعقيد السطح. يشير الرقم الأقل إلى تشابه أوثق مع مستوى ثنائي الأبعاد بدلاً من الحجم ثلاثي الأبعاد. ومن خلال استخدام تقنيات تحليل القياس المتقدمة هذه، يمكن للباحثين الحصول على فهم أكثر شمولاً لأسطح المواد، مما يمكنهم من تحسين التطبيقات ودفع الابتكار في تطوير المواد.

NANOVEA تحليل القياس المتخصص

يلبي تحليل القياس المتخصص الاحتياجات الفريدة لمختلف الصناعات، ويوفر حلولًا مخصصة لتطبيقات محددة. في قطاع السيارات، تعتبر معلمات نسبة التحمل مثل عمق خشونة النواة، وانخفاض ارتفاع الذروة وعمق الوادي، ونسب المواد العلوية والسفلية ضرورية لتقييم أداء المكونات. يتم تقييم إحكام الرصاص في موانع تسرب العمود المرفقي، المرتبطة باستهلاك الزيت، باستخدام المعيار الهندسي لمرسيدس بنز (MBN31007-7).

مثال آخر هو قياس عمق الحبيبات (PG) والسعة النهائية (AF) للمواد البلاستيكية الحبيبية، وفقًا لطريقة اختبار Renault D45-1856. يعد هذا التحليل أمرًا بالغ الأهمية لضمان جودة وأداء المكونات البلاستيكية في صناعة السيارات.

في صناعة مستحضرات التجميل، يلعب قياس التجاعيد دورًا حيويًا في تقييم فعالية منتجات وعلاجات العناية بالبشرة. ومن خلال تقديم حلول تحليل القياس المتخصصة، يمكن للباحثين والمهنيين الحصول على بيانات دقيقة وموثوقة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتهم الخاصة بالصناعة، مما يؤدي في النهاية إلى تحسين جودة المنتج وتعزيز الابتكار.

معايير ومواصفات خشونة السطح

توجد معايير اختبار مختلفة لضمان دقة وموثوقية قياسات خشونة السطح في توصيف المواد. تلتزم NANOVEA بالعديد من المعايير الدولية، بما في ذلك:

ISO 25178 - مواصفات المنتج الهندسية (GPS) - نسيج السطح: المساحة - الجزء 2: المصطلحات والتعاريف ومعلمات نسيج السطح

ISO 4287 - مواصفات المنتج الهندسية (GPS) - نسيج السطح: طريقة الملف الشخصي - المصطلحات والتعريفات ومعلمات نسيج السطح

ISO 13565 - مواصفات المنتج الهندسية (GPS) - نسيج السطح: طريقة الملف الشخصي؛ الأسطح ذات الخصائص الوظيفية الطبقية - الجزء 2: توصيف الارتفاع باستخدام منحنى نسبة المواد الخطية

ASME B46.1 – نسيج السطح (خشونة السطح، التموج، والطبقة)

نانوفيا يتوافق أيضًا مع معايير مماثلة من منظمات أخرى مثل GB/T، وDIN، وJIS، وNF، وBSI، وUNI، وUNE. ومن خلال التوافق مع هذه المعايير المعترف بها عالميًا، تضمن NANOVEA جودة واتساق طرق الاختبار الخاصة بها، مما يوفر نتائج موثوقة عبر العديد من التطبيقات والصناعات.

معايير astm

مميزات برنامج NANOVEA

نانوفيا يقدم البرنامج مجموعة شاملة من الميزات المصممة لتسهيل التحليل السلس للسطح وضمان الحصول على نتائج دقيقة. ومن خلال عمليات مسح الخطوط أو المناطق المحددة بسهولة، يمكن للمستخدمين تخصيص قياساتهم لتناسب احتياجاتهم الخاصة. يتضمن البرنامج أيضًا وظيفة الوصفة لتبسيط التكرار والتحكم في الدقة الجانبية والقدرة على تصدير البيانات والصور الأولية لمزيد من التحليل.

يتيح العرض في الوقت الفعلي للمستخدمين مراقبة عملية القياس، بينما يعمل إعداد التقارير التلقائية على تبسيط عملية إنشاء الوثائق التفصيلية. يضمن الدعم متعدد اللغات إمكانية الوصول للمستخدمين في جميع أنحاء العالم، كما تتيح إمكانات رسم الخرائط فهمًا شاملاً لتضاريس السطح.

يتميز برنامج التحليل بمجموعة من الأدوات لتحسين فحص خصائص السطح، مثل وظائف التصفية والتسوية والعتبة والتكبير/التصغير. تسمح أدوات تحديد المنطقة وإزالة النموذج بإجراء تحليل دقيق بينما توفر وظائف الطرح والمقارنة رؤى قيمة حول الاختلافات السطحية. تعمل الميزات القوية لبرنامج NANOVEA على تمكين الباحثين والمهنيين من إجراء تحليلات سطحية متعمقة، وتحفيز الابتكار وتحسين جودة المنتج عبر مختلف الصناعات.

وأوضح معلمات خشونة السطح

توفر معلمات خشونة السطح معلومات أساسية حول نسيج وجودة المواد، وتلعب دورًا حاسمًا في مختلف الصناعات والتطبيقات. تساعد هذه المعلمات في قياس خصائص السطح، مما يمكّن الباحثين والمهنيين من فهم سلوك المواد بشكل أفضل وتحسين أداء المنتج. تتضمن بعض معلمات خشونة السطح الرئيسية متوسط الخشونة (Ra)، الذي يمثل متوسط الانحراف عن الخط المتوسط أو السطح، وجذر متوسط خشونة التربيع (Rq)، الذي يقيس الجذر التربيعي لمتوسط الانحرافات المربعة. يشير الحد الأقصى للارتفاع (Rz) إلى الفرق بين أعلى قمة وأدنى وادي، في حين يصف الحد الأقصى لارتفاع الحفرة (Rv) والانحراف (Rsk) عمق أعمق وادي وعدم تناسق المظهر الجانبي للسطح، على التوالي. يقيس التفرطح (Rku) حدة وتوزيع القمم والوديان على السطح. ومن خلال تحليل معلمات خشونة السطح هذه، يمكن للخبراء الحصول على رؤى قيمة حول خصائص المواد، مما يضمن الأداء الأمثل ويحفز الابتكار في تطوير المواد.

تطبيقات خشونة السطح

تعتبر تطبيقات قياس خشونة السطح حيوية في مختلف الصناعات، لأنها توفر رؤى مهمة حول خصائص المواد وأدائها. من خلال تقييم نسيج السطح، يمكن للباحثين والمهنيين تحسين عمليات التصنيع، وتعزيز جودة المنتج، وإطالة عمر خدمة المكونات. تعتبر قياسات خشونة السطح ضرورية في صناعات مثل السيارات والفضاء والإلكترونيات والأجهزة الطبية، حيث تعد التفاوتات الدقيقة والموثوقية أمرًا بالغ الأهمية. في هذه القطاعات، تضمن تقييمات خشونة السطح الدقيقة التزاوج المناسب للأجزاء، وتقليل الاحتكاك والتآكل، وتقليل مخاطر فشل المكونات. علاوة على ذلك، تعد قياسات خشونة السطح مهمة أيضًا في تطوير الطلاءات والمواد المتقدمة، مما يمكّن الباحثين من فهم كيفية تأثير الأنسجة السطحية المختلفة على خصائص مثل الالتصاق ومقاومة التآكل والتوصيل الحراري. بشكل عام، تلعب تطبيقات قياس خشونة السطح دورًا مهمًا في دفع الابتكار والحفاظ على معايير عالية عبر مجموعة واسعة من الصناعات.

خاتمة

في الختام، يعد قياس خشونة السطح عملية حاسمة في مجال علم المواد، حيث يقدم رؤى لا تقدر بثمن حول خصائص وخصائص الأسطح. ومن خلال قياس خشونة السطح، يمكن للمصنعين تحسين عمليات الإنتاج وتحسين جودة المنتج، بينما يمكن للمهندسين استخدام هذه البيانات للتنبؤ بسلوك المواد واستنباط حلول فعالة. من بين تقنيات القياس المتاحة، يتميز قياس التشكيل الجانبي البصري بدقته العالية، وطبيعة عدم الاتصال، وتعدد الاستخدامات في قياس أنواع الأسطح المختلفة. على الرغم من بعض القيود، فإن مزايا القياس البصري تفوق بكثير العيوب، مما يعزز مكانتها كأداة لا غنى عنها في قياس خشونة السطح.

ومع التقدم في تحليل البرمجيات وخيارات القياس المتخصصة، يمكن للباحثين والمهنيين الوصول إلى أدوات شاملة تسهل التحليل السطحي الدقيق والموثوق. تساعد معلمات خشونة السطح في فهم سلوك المواد، مع تطبيقات تمتد عبر صناعات مثل السيارات والفضاء والإلكترونيات والأجهزة الطبية. تعمل هذه التطبيقات على تعزيز الابتكار ودعم معايير الجودة العالية في مجالات تخصصها. وفي نهاية المطاف، يلعب قياس خشونة السطح، وخاصة من خلال القياس البصري، دورًا محوريًا في ضمان عمليات الإنتاج الفعالة وتطوير منتجات عالية الجودة عبر مختلف الصناعات.

خبرائنا

انهم دائما

في خدمتكم

مقياس الملامح المحمول عالي السرعة JR100