Panoramica
Parametri di valutazione delle rugositàCosa si fa quando:
OPPURE
In alcuni casi non possono essere riscontrate differenze tra i campioni mediante i comuni parametri di valutazione della rugosità 3D come Sa, Sq e Sz. Quando di verifica questa situazione può essere d'aiuto concentrarsi su altri parametri. Di seguito vengono descritti in dettaglio alcuni parametri di valutazione con esempi che illustrano lo scopo di ognuno. |
Valutazione delle variabilità (Sq, Sa, Sz, Sp e Sv)La variabilità può essere valutata mediante il parametro delle altezze (Sq, Sa, Sz, Sp e Sv). Nell'istogramma esisto delle relazioni tra i parametri delle altezze, riportate di seguito. Sq (altezza quadratica media) è equivalente alla deviazione standard della distribuzione delle altezze ed è un parametro statistico facile da gestire. Sa (media aritmetica delle altezze) è la differenza media delle altezze dal piano medio. Quando la distribuzione delle altezze è normale, la relazione tra i parametri Sq e Sa diventa Sa≒0.8*Sq. Visto che i parametri Sz, Sq e Sv utilizzano i valori delle altezze massime e minime, l'affidabilità dei risultati può essere influenzata negativamente dal rumore di misura. Il parametro delle altezze è un parametro determinato unicamente dalla distribuzione delle informazioni relative alle altezze. Di conseguenza, le caratteristiche degli elementi orizzontali non sono considerate in questi parametri.
Note applicative: Rugosità superficiale del foglio di rame per circuiti stampati 5G |
Valutazione della distribuzione delle altezze (Ssk, Sku e istogramma)La distribuzione delle altezze è in genere valutata sotto forma di grafico a istogramma. SSk rappresenta un parametro usato nella valutazione del grado di asimmetria nella rappresentazione grafica (distribuzione) del grafico a istogramma. Ssk = 0 significa che la differenza delle altezze è distribuita uniformemente, mentre i valori negativi del parametro indicano una deviazione verso la parte più alta e i valori positivi indicano una deviazione verso la parte più bassa. Nei campioni con gli elementi più alti consumati dall'usura, i valori Ssk tendono a indicare dei valori negativi. Di conseguenza, questo parametro viene usato a volte come indice di valutazione per l'intensità dell'usura.
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Valutazione del grado di finezza (Sal, Sdq e Sdr)Il parametro Sal rappresenta un indice numerico della densità di strutture simili in unità di lunghezza. Al diminuire del valore gli elementi hanno un maggior grado di finezza. Gli indici indiretti che rappresentano il grado di finezza degli elementi includono i gradienti locali e l'area superficiale. Sdq rappresenta il valore medio dei gradienti locali presenti sulla superficie, mentre Sdr rappresenta un parametro che esprime l'indice di crescita nell'area superficiale. Se i parametri delle altezze come Sa e Sq sono a un livello confrontabile, il grado di finezza aumenta all'aumentare dei parametri Sdq (gradiente) e Sdr (area superficiale).
Note applicative: Rugosità superficiale del foglio di rame per circuiti stampati 5G |
Valutazione dell'orientazione (Std, Str e diagramma direzionale)Il diagramma di orientazione rappresenta le proprietà direzionali degli elementi superficiali come diagramma angolare. I picchi tracciati diventano più marcati con l'accentuazione dell'orientazione. L'intensità dell'orientazione è normalizzata, pertanto i picchi più marcati sono in contatto con il cerchio più esterno. Nel diagramma di orientazione, il parametro Std indica l'angolo dei picchi in modo sequenziale dai picchi maggiori. Il parametro Str è la rappresentazione numerica dell'intensità di orientazione. Str＜0,3 rappresenta una superficie anisotropica (direzionale), mentre Str＞0,5 rappresenta una superficie isotropica.
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Valutazione della periodicità (PSD)La Densità spettrale di potenza (Power spectral density - PSD) rappresenta la grandezza della variabilità della superficie per la relativa frequenza spaziale. Nei campioni caratterizzati da periodicità nel diagramma PSD sono presenti i picchi (frecce). La frequenza della periodicità (numero inverso del ciclo) possono essere ottenuti determinando l'asse orizzontale del picco. Il grafico mostra un decremento verso destra se non è presente periodicità.
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Valutazione della componente dominante degli elementi (PSD)La densità spettrale di potenza (PSD) rappresenta la grandezza della variabilità della superficie per la relativa frequenza spaziale. Nei grafici PSD vengono rappresentate caratteristiche degli elementi di tipo "graduale" (gradual), "fine" (minute) o simili. Negli elementi della superficie di tipo graduale i valori nella parte a bassa frequenza (parte sinistra del grafico) tendono a essere maggiori. Negli elementi della superficie di tipo fine i valori nella parte a alta frequenza (parte sinistra del grafico) tendono a essere maggiori.
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Valutazione del numero e della configurazione dell'estremità dei picchi (Spd e Spc)I picchi presenti sulla superficie sono correlati all'entrata in contatto di oggetti, frizione, usura, e fenomeni simili. L'immagine degli elementi indica le caratteristiche topografiche classificate (picchi, valli, creste e canali) delle superfici. Il parametro Spd rappresenta la densità (numero di elementi per unità di superficie) degli elementi della superficie classificati come picchi (colore rosa) nell'immagine degli elementi Il parametro Spc rappresenta il raggio di curvatura medio dei picchi per gli elementi della superficie classificati come picchi nell'immagine degli elementi. Con l'aumento del valore Spc , la curvatura dei picchi diminuisce (acuto) mentre con la diminuzione del valore la curvatura dei picchi diminuisce (ottuso).
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Valutazione della variazione progressiva dell'abrasione (Sk, Spk e Svk)In genere l'usura comincia nella parte più alta della superficie. L'uso dei parametri di base della distribuzione delle altezze risulta efficace nella valutazione dello stato dell'usura. Con il progresso dell'usura, la curva nella parte superiore della curva Abbott (material ratio curve) ha un andamento verso il basso, mentre la curva nella parte inferiore ha un andamento verso l'alto. I valori dei parametri Sk e Spk diminuiscono in corrispondenza della progressione dell'usura.
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