Yüzey Pürüzlülüğü Ölçüm Deneyi

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Yüzey Pürüzlülüğü Ölçüm Deneyi"

Koray Karakaş
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Yüzey Pürüzlülüğü Ölçüm Deneyi 1

2 İşlenmiş yüzeylerin kalitesi, tasarımda verilen ölçülerdeki hassasiyetin elde edilmesi ile karakterize edilir. Her bir işleme operasyonu, kesme takımından kaynaklanan düzensizlikler ile malzeme yüzeyinde kendine özgü bir desen, motif (pattern) izi bırakır ve bu yüzey durumu son yüzey işlemi veya yüzey pürüzlülüğü (Surface Roughness) olarak tanımlanır. Var olan yüzey düzensizlikleri, yüzey hataları yüzeyin topografik yapısının (yüzey pürüzlülüğünün) ölçülmesi ile elde edilir. Gözle kontrol edildiğinde düzgün ve kusursuz görünen yüzeyler, yüksek büyütmeli cihazlar ile incelendiğinde, üretim geçmişinden kalan farklılıklar nedeni ile sahip oldukları düzensizlikler fark edilebilir olacaktır. Kalite, performans ve kullanım ömrü üzerinde de etkili olan bu yüzey durumunun incelenmesi gerekliliği yüzey pürüzlülüğü ölçümünü geliştirmiş ve yaygın olarak kullanılan pürüzlülük parametreleri TS EN ISO uyarınca standardize edilmiştir. Yüzey profil ölçümleri Temaslı, Temassız olmak üzere temelde iki yaklaşımla ölçülür. Temaslı ölçümler boyutları bilinen ve standardize edilmiş bir ucun (Prob) yüzeye fiziksel olarak teması ve yüzey üzerindeki hareketi ile yüzeyi takip etmesi ile elde edilen değişimden faydalanılır. Burada kullanılan probun uç geometrisine bağlı olarak okuyabileceği değerler değişkenlik gösterebilmektedir. 2

3 Kullanılan ucun geometrik sınırları ile hassasiyet sınırlı ve yüzeyi taraması esnasında çizik oluşturması, proses sürelerinin uzunluğu ile ölçüm süresinin artması ve tarama yapılan uzunluğun cihazca sınırlandırılmış olması genellikle temaslı yöntemlerin eksiklikleri olarak bilinmektedir Elde edilen yüzey bilgisi probun hareketi sonucu oluşan elektriksel sinyallerin filtrelenmesi veya prob ucunun hareketine bağımlı sinyal değişiminden sağlanır. Pürüzlülüğün, malzemeyi çevreleyen ortamın malzeme ile temasındaki birincil bileşen olması ve diğer objeler ile malzemenin etkileşimini belirlemesi nedeni ile oldukça önemlidir. Parçanın yüzeyinde meydana gelen takım izleri, hatalar ve dalgalar gibi düzgünsüzlükler parçalar arası gerçek temas yüzey alanını değiştirerek tribolojik davranış üzerinde etkilidir. 3

Genel bir örnek vermek gerekirse pürüzlü yüzeyler düşük pürüzlülüğe sahip malzemelere göre daha hızlı aşınır ve daha yüksek sürtünme katsayısı değerleri sergilerler.

4 Genel bir örnek vermek gerekirse pürüzlü yüzeyler düşük pürüzlülüğe sahip malzemelere göre daha hızlı aşınır ve daha yüksek sürtünme katsayısı değerleri sergilerler. Yüzeyde var olan düzensizliklerin, korozyon ve kırılma hasarlarında başlangıç oluşturabilmeleri ile yüzey pürüzlülüğü makine elemanlarının performansları üzerinde oldukça etkilidir. Yayınma, ıslanabilirlik, aşınma, sürtünme, difüzyon, ısı, kütle ve yük transferi, yorulma- kırılma, korozyon, yağlama, yüzey işlemleri, kaplamalar vb. gibi ikincil işlemlerin yüzeye olan bağlanma kuvveti (adezyon) pürüzlülük değişiminden etkilenebilen diğer özelliklerdendir. Üretim aşamasında pürüzlülük değerinin kontrol edilmesi oldukça zor ve yüksek maliyetleri ile pahalı bir işlem olabilmektedir. Zımparalama, dövme, ısıl işlemler, dövme, dağlama gibi kendine özgü yüzey karakteri ve yüzey pürüzlülüğü üzerine etkili olabilmektedir. Üretim esnasında pürüzlülük değerinin düşük tutulması ve iyi yüzeyler elde etme gayesi maliyetleri üstel olarak arttırmaktadır. 4

5 Bu nedenle makine elamanının uygulamada ihtiyaç duyacağı performans ve üretim maliyetinin dengelenmesi gerekmektedir. Gözle kontrol edildiğinde yüzeyin oldukça parlak olduğu görülebilir ancak analiz edildiğinde yüzey profilinin frekans ve genliği bilinmelidir. Mikro pürüzlülük ölçümlerinde TS EN ISO 4287, TS EN ISO 12085, TS EN ISO , TS EN ISO e göre R, W ve P profilleri olmak üzere 3 yüzey profili tarif edilmektedir. Pürüzlülük değerleri yüzeyin ortalama çizgisinin(cla veya AA) elde edilmesi ve bu ortalama çizgiye göre belirlenir. 5

6 Yüzeyin tanımlanması için temelde 3 parametreye ihtiyaç duyulur. Bunlar Ra, Rz ve Rmax şeklindedir. Pürüzlülüğün birimi mikron (mikron metre, mm) veya mikro inch tir. Ra yüzey pürüzlülüğünün aritmetik ortalaması, Rmax ile ölçü bölgesindeki en yüksek ev en küçük piklerin toplamı, Rz ölçülen 10 pik içerisindeki maksimum ve minimumların ortalaması demektir. 6

7 Temassız ölçüm yöntemlerinde ise kullanılan ölçüm yöntemlerinde fiziksel temasın olmaması ve tarama esnasında tüm yüzeyi daha hızlı inceleyebilmesi, prob geometrisi ve boyutlarında etkilenmeden ölçüm yapabilmesi ve optik hassasiyeti le avantaj kazanmaktadır. Ancak yüzeyin yansıtıcı özelliği, yüksek pürüzlülük dolayısı kısıtlanıyorsa ölçüm zorlaşmaktadır. Bunlardan R yüzey pürüzlülük profilini, W dalgalılık profilini ve P ise ana profilden hesaplanan paremetreyi simgeler. DIN ISO 1302 ye göre çizim standardı uyarınca teknik resimde gösterim sembolü aşağıdaki gibidir. a= Ra değeri veya ISO gösterimi, a1 ve a2 olarak aralık verilebirlir, b=üretim metodu, uygulanacak işlem veya kaplama, c= ölçüm boyu, d= yüzey motif yönü 7

8 Bütün yüzeyler aynı yüzey kalitesinde olacaksa, sembollere bir daire eklenir. d sembolündeki yüzey motiflerinin gösterimi. Uygulanacak işlemler ile elde edilebilecek pürüzlülük değerleri 8

9 Verilen bir teknik resime ait yüzey pürüzlülüğü gösterimi. Deneyin Amacı Bu deney kapsamında farklı yüzey durumlarının incelenmesi, yüzey pürüzlülüğü ve karakterizasyonun yapılması amaçlanmıştır. Bu amaçla farklı zımpara seviyelerinde mekanik olarak zımparalan 4140 çeliğinin yüzey analizi yapılacaktır. Ayrıca kumlama yapılan yüzeylerin pürüzlülük değerleri Bruker Contour GT cihazı ve Vision64 yazılımı ile incelenecektir. 9

Benzer belgeler

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI TOLERANSLAR P r o f. D r. İ r f a n K A Y M A Z P r o f. D r. A k g ü n A L S A R A N A r ş. G ör. İ l y a s H A C I S A L I H O Ğ LU Tolerans Gereksinimi? Tasarım ve üretim