Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The importance of technological surfaces in everyday life and the possibilities of their measurement

Adamczak Stanisław, Świderski Jacek, Dobrowolski Tomasz

Mechanik

|

2023

|

R. 97, nr 12

6--13

EN

In the paper a practical examples of objects from everyday life were presented with different meanings of form deviations for their functioning, such as: roundness deviation, cylindricity deviation, and the surface texture. For some of them, form deviations and the state of the surface texture are only of aesthetic importance, for others they determine their proper and reliable functioning.

PL

Przedstawiono praktyczne przykłady przedmiotów z życia codziennego o różnym dla ich funkcjonowania znaczeniu odchyłek kształtu, takich jak: odchyłka okrągłości i odchyłka walcowości, oraz struktury geometrycznej powierzchni. Dla niektórych z nich odchyłki kształtu oraz stan struktury geometrycznej powierzchni mają znaczenie wyłączenie estetyczne, w przypadku innych decydują o ich prawidłowym i niezawodnym funkcjonowaniu.

2

The cross-correlation function in assessment of surface topography shaping by hybrid milling and burnishing

Dudzińska Sara, Grochała Daniel, Bachtiak-Radka Emilia

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 12

798-801

EN

In world literature much attention is devoted not only to the conscious surface shaping, but also to many problems that can be encountered during surface measurement. The development of surface metrology tries to respond to many industrial needs and keep up with sophisticated production techniques. Nevertheless the estimation and comparison of surfaces after several successive treatments is still complicated. For this purpose, the authors proposed the use of a correlation function to evaluate milled and then burnished surfaces, which is an alternative instrument to the parametric evaluation of the surface topography. This method can directly give an answer, whether the technological process has been carried out as expected. The measurements were carried out using a multi-sensor AltiSurf A520 instrument, manufactured by Altimet, according to its own developed methodology.

PL

W literaturze światowej wiele uwagi poświęca się nie tylko świadomemu kształtowaniu powierzchni, lecz także licznym problemom, jakie można napotkać przy jej pomiarach. Choć rozwój metrologii powierzchni niezaprzeczalnie stara się odpowiadać na potrzeby środowiska przemysłowego i nadążać za coraz bardziej wyrafinowanymi technikami produkcyjnymi, to oszacowanie i porównanie powierzchni po kilku następujących po sobie zabiegach wciąż wydaje się skomplikowane. Właśnie dlatego autorzy zaproponowali wykorzystanie funkcji korelacji do oceny chropowatości 3D powierzchni frezowanych, a następnie nagniatanych, która może stanowić doskonałe uzupełnienie oceny parametrycznej. Funkcja korelacji wzajemnej może w sposób bezpośredni dać odpowiedź, czy proces technologiczny został przeprowadzony zgodnie z oczekiwaniami i wymaganym stanem chropowatości 3D. Pomiary przeprowadzono za pomocą wieloczujnikowego instrumentu AltiSurf A520, wyprodukowanego przez firmę Altimet, według własnej metodologii.

3

Nowe metody geometryczne w wieloskalowej analizie topografii powierzchni: nachylenie i krzywizna

Bartkowiak T.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 11

966--969

PL

Przedmiotem artykułu jest przedstawienie nowych, geometrycznych metod wielkoskalowych w opisie topografii powierzchni. Istotnym zagadnieniem w inżynierii powierzchni jest znalezienie zależności funkcyjnych między procesem wytwarzania a uzyskaną topografią lub między topografią a zjawiskami występującymi w trakcie jej oddziaływania z otoczeniem (np. tarciem, wytrzymałością zmęczeniową czy refleksyjnością). Właściwości geometryczne chropowatych powierzchni zmieniają się wraz ze skalą obserwacji, wynikającą z pomiaru lub obliczeń. Skoncentrowano się na dwóch nowych metodach analizujących nachylenie i krzywiznę. Krzywizna jest przedstawiana jako tensor, którego komponenty opisują maksymalną i minimalną krzywiznę, w tym ich wartości i kierunki. Nachylenie jest rozumiane jako orientacja w przestrzeni wektora normalnego do powierzchni. Przedstawiono przykładowe korelacje między nachyleniem i krzywizną a parametrami opisującymi ich oddziaływanie z otoczeniem i proces wytwarzania, wskazując na ich duży potencjał w rozwoju wieloskalowego opisu topografii powierzchni.

EN

The aim of this paper is to demonstrate the use of novel geometric multiscale methods in the characterization of surface topographies with a view to establishing functional relations between formation processes and resulted topography or between topography and its performance during interaction with the environment (e.g. friction, fatigue or gloss reflectance). Geometric properties of rough surfaces change with the scale of observation, i.e., measurement or calculation. In this paper, I focus on two novel method, which analyse slope and curvature in multiple scales. The digital nature of measured surfaces is recognized and is not smoothed to fit a continuous function to the measured heights. Curvature is represented as a second order tensor, which components describe maximal and minimal curvatures and their directions. In order to describe curvature distributions for analyzed regions, statistical parameters, such as: mean and standard deviation, are used. Those measures are utilized to find correlations between them and certain formation or performance parameters. The other method described here bases on slope. In this work, two calculation techniques are presented using orientation normal vectors estimated through covariance matrix method or cross product. As a result of further processing, 3D distributions of direction cosines are obtained, based on which multivariate statistical parameters are calculated (incl. measures of dispersion and higher statistical moments). This paper also presents the sample strong correlations between slope or curvature, for actual measured textures, and manufacturing or performance parameters. This indicates a great potential of those two methods in the development of multiscale characterization of surface topographies.

4

Multi-scale curvature tensor analysis of machined surfaces

Bartkowiak T., Brown C.

Archives of Mechanical Technology and Materials

|

2016

|

Vol. 36

44--50

EN

This paper demonstrates the use of multi-scale curvature analysis, an areal new surface characterization technique for better understanding topographies, for analyzing surfaces created by conventional machining and grinding. Curvature, like slope and area, changes with scale of observation, or calculation, on irregular surfaces, therefore it can be used for multi-scale geometric analysis. Curvatures on a surface should be indicative of topographically dependent behavior of a surface and curvatures are, in turn, influenced by the processing and use of the surface. Curvatures have not been well characterized previously. Curvature has been used for calculations in contact mechanics and for the evaluation of cutting edges. In the current work two parts were machined and then one of them was ground. The surface topographies were measured with a scanning laser confocal microscope. Plots of curvatures as a function of position and scale are presented, and the means and standard deviations of principal curvatures are plotted as a function of scale. Statistical analyses show the relations between curvature and these two manufacturing processes at multiple scales.

5

Zmiana kroku próbkowania poprzez zmianę liczby rastrów w obliczeniach wskaźników chropowatości

Czarnecki H., Chmielik I. P.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 7CD

109—116

PL

W opracowaniu przedstawiono możliwości zmiany kroku próbkowania na drodze dekodowania pliku i odfiltrowania części punktów pomiarowych. Nowy krok próbkowania stanowi wielokrotność kroku, z jakim zostały uzyskane dane pomiarowe. Pozwala to na dokonywanie badań wpływu zmiany kroku próbkowania na wartości wskaźników chropowatości na podstawie bazowego pomiaru.

EN

Article presents possibilities of changing the sampling step by decoding file and filtering the measuring points. The new sampling step is a multiple of base step, which was used to obtain measured data. This approach allows to research influence of sampling step changes, on surface roughness parameters, on the basis of base measurement.

6

Badania porównawcze chropowatości powierzchni gładkich za pomocą skaterometrii, interferometrii i mikroskopii sił atomowych

Synak R., Pawełczak M., Lipiński W., Gocman K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 1

46-53

PL

Opisano aparaturę służącą do badania chropowatości powierzchni działającą na następujących zasadach: rozpraszania światła (skaterometrii metodą TIS), interferometrii światła białego oraz mikroskopii sił atomowych. Głównym celem prac było porównanie wyników pomiarów parametru chropowatości Sq powierzchni gładkich uzyskanych za pomocą nowego układu TIS, tj. integratora fotodiodowego z wynikami otrzymanymi przy użyciu wymienionych przyrządów. Badania przeprowadzono przy wykorzystaniu próbek wykonanych z płytek krzemowych, zwierciadeł optycznych, płytek wzorcowych i innych płytek metalowych. Próbki charakteryzowały się wartościami chropowatości Sq z zakresu od ok. 0,5 do ok. 25 nm. Badania wykazały dużą zgodność wyników pomiaru chropowatości uzyskanych za pomocą integratora i wymienionej aparatury.

EN

Instruments destined for testing smooth surface parameters, based on the following principles: scatterometry (TIS), white light interferometry and atomic force microscopy have been described in the paper. The main purpose of the investigations was comparing measurement results obtained using a novel TIS device, e.g., the photodiode intergrator with results gained from other apparatus. Comparisons have been done by measuring roughness of the following samples: silicon wafers, optical mirrors, size blocks and metal plates. They are characterized by the r.m.s. roughness Sq of 0.5...25 nm. The investigations prove a good agreement of measurement results obtained using the photodiode integrator and other instruments.

7

Badania porównawcze parametrów powierzchni gładkich metodami rozpraszania światła

Jaglarz J., Kapłonek W., Lipiński W., Pawełczak M., Synak R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 12

92-99

PL

Opisano metody i aparaturę służącą do badania parametrów powierzchni opartą na następujących zasadach: pomiaru całkowitej mocy promieniowania rozproszonego przez powierzchnię (TIS), pomiaru kątowego rozkładu natężenia promieniowania rozproszonego (ARS) oraz pomiaru indykatrys promieniowania rozproszonego zmodyfikowaną metodą ARS. Głównym celem prac było porównanie wyników pomiarów chropowatości powierzchni uzyskiwanych za pomocą nowego układu TIS, tj. integratora fotodiodowego i sfery integracyjnej, a także doświadczalne sprawdzenie poprawności założeń przyjmowanych przy projektowaniu integratora. Dokonano tego na podstawie pomiarów za pomocą aparatury ARS rozkładów natężenia promieniowania, pomiarów długości autokorelacji nierówności powierzchni i innych. Badania przeprowadzono przy wykorzystaniu próbek wykonanych z materiałów charakteryzujących się wysokościami nierówności od ok. 0,5 do ok. 25 nm. Badania wykazały dużą zgodność wyników pomiaru chropowatości uzyskanych za pomocą integratora i innej aparatury oraz potwierdziły zasadność przyjętych założeń projektowych.

EN

Methods and instruments destined for testing smooth surface parameters have been described in the paper. They are based on the following principles: total integrated scatter (TIS), angle-resolved scatter (ARS) and modified ARS method. The main purpose of investigations was comparing of roughness measurement results obtained using a novel TIS device, e.g., the photodiode integrator and the integrating sphere, as well as experimental proving validity of assumptions accepted when designing the integrator. They have been accomplished using ARS apparatus for measuring scatter distribution, r.m.s. roughness and autocorrelation length. Investigations have been performed using samples characterized by r.m.s. roughness from 0.5 nm to about 25 nm. They show a good compatibility of results obtained using the integrator and other instruments and confirm correctness of initial assumptions.

8

Metody i aparatura do badania parametrów powierzchni przy wykorzystaniu zjawiska rozpraszania światła

Synak R., Ryżko J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 11

97-100

PL

Scharakteryzowano zwięźle metody pomiarowe stosowane przy określaniu parametrów powierzchni nierównych, głównie wysokości przy wykorzystaniu zjawiska rozpraszania światła. Podano główne zastosowania tych pomiarów. Pokazano zdjęcia i niektóre parametry urządzeń skaterometrycznych wytwarzanych przez przodujących w tej dziedzinie producentów amerykańskich. Przytoczono też informacje o pracach prowadzonych nad taką aparaturą w Polsce.

EN

Measurement methods used for determining rough surfaces parameters, based on light scattering are shortly described. The main applications of this measurements are given. Some photographs and parameters of the scatterometer devices produceded by recognized American companies are shown. Information about works in this area in Poland is also given.

9

Zintegrowana głowica pomiarowa do badania chropowatości powierzchni bardzo gładkich

Synak R., Pawełczak M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 11

266-270

PL

Opisano laserową głowicę służącą do pomiaru chropowatości i reflektancji powierzchni. Działanie przyrządu jest oparte na zasadzie pomiaru parametru TIS, przy czym pomiaru tego dokonuje się za pomocą nowego, specjalnego układu, który umożliwia uzyskanie urządzenia o zwartej budowie i małych rozmiarach. Przytoczono wyniki niektórych badań przyrządu oraz przedstawiono jego główne cechy i parametry.

EN

A handy laser instrument performing non-contact measurements of surface roughness and surface diffuse and specular reflectances is presented. The instrument operates on the principle of measuring the TIS parameter. The distinguishing feature of this scatterometer is the compact measurement head construction, resulting in its small size. Results of some investigations as wellas main features and specifications of the scatterometer are presented.