سلامة السطح

المتغيرات

كذلك، تتضمن عمليات التصنيع خمسة متغيرات رئيسية: قطعة العمل، والأداة، وعدة الورشة، والبيئة، ومتغيرات العملية. يمكن أن تؤثر كل هذه المتغيرات على سلامة سطح قطعة العمل من خلال إنتاج:

• درجات الحرارة العالية المستعملة في عمليات التشغيل الآلي المختلفة
• التشوه اللدني في قطعة العمل (الإجهادات المتبقية)
• هندسة السطح (الخشونة، الشقوق، التشوه)
• التفاعلات الكيميائية، وخاصة بين الأداة وقطعة العمل

التعريف

إضافةً إلى ذلك، هناك جانبان لسلامة السطح: خصائص التضاريس وخصائص الطبقة السطحية. تتكون التضاريس من خشونة السطح، والتموجات، وأخطاء الشكل، والعيوب. خصائص الطبقة السطحية التي يمكن أن تتغير من خلال المعالجة هي: التشوه البلاستيكي، والإجهادات المتبقية، والتشققات، والصلادة، والتقادم المفرط، والتحول الطوري، وإعادة التبلور، والهجوم بين الحبيبات، والتقصف الهيدروجيني. عند استخدام عملية تصنيع تقليدية، مثل التشغيل الآلي، فإن الطبقة السطحية تتعرض لتشوه لدني موضعي.

وعلى صعيد آخر، يمكن تقسيم العمليات التي تؤثر على سلامة السطح بسهولة إلى ثلاث فئات: العمليات التقليدية، والعمليات غير التقليدية، ومعالجات التشطيب. تُعرَّف العمليات التقليدية بأنها العمليات التي تتلامس فيها الأداة مع سطح قطعة العمل؛ مثلًا: التجليخ، والخراطة، والتشغيل الآلي. لن تؤدي هذه العمليات إلى إتلاف سلامة السطح، إلا إذا تم استخدام المعايير غير المناسبة، مثل الأدوات الباهتة، وسرعات التغذية العالية جدًا، وسائل التبريد أو التشحيم غير المناسب، أو صلادة عجلة التجليخ غير الصحيحة. تُعرَّف العمليات غير التقليدية بأنها العمليات التي لا تتلامس فيها الأداة مع قطعة العمل؛ ومن أمثلة هذا النوع من العمليات: التشغيل بالتفريغ الكهربائي، والتشغيل الكهروكيميائي، والتنميش الصناعي. ستنتج هذه العمليات سلامة سطحية مختلفة اعتمادًا على كيفية التحكم في العمليات؛ مثلًا، يمكن أن تترك سطحًا خاليًا من الإجهاد، أو سطحًا مُعاد صهره، أو خشونة سطح مفرطة. تُعرَّف معالجات التشطيب بأنها عمليات تنهي التشطيبات السطحية التي تُضفيها العمليات التقليدية وغير التقليدية أو تعمل على تحسين سلامة السطح. مثلًا، يمكن تعزيز الإجهاد المتبقي الانضغاطي عبر الـ أو ، يمكن إزالة الطبقة المعاد تشكيلها التي خلفتها عملية التشغيل بالتفريغ الكهربائي عبر الطحن الكيميائي.

ومن ناحية أخرى، يمكن أن تؤثر عمليات التشطيب على سطح قطعة العمل بطرق متنوعة. تقوم بعض الأدوات بتنظيف و/أو إزالة العيوب، مثل الخدوش والمسام وال وال أو الشوائب. تعمل عمليات أخرى على تحسين أو تعديل مظهر السطح من خلال تحسين النعومة أو الملمس أو اللون. كما يمكنها تحسين مقاومة التآكل، ومقاومة الاهتراء، و/أو تقليل الاحتكاك. تُعدّ الطلاءات نوعًا آخر من أنواع المعالجة النهائية، التي يمكن استخدامها لطلي مادة أساسية أقل تكلفة بمادة باهظة الثمن أو نادرة.