پلتفرم نرم افزاری جدید درک پرداخت سطح اجزای تولید شده را ارتقا می دهد


پلتفرم نرم افزاری جدید درک پرداخت سطح اجزای تولید شده را ارتقا می دهد

تصویری از مفاهیم پشت contact.engineering، پرداختن به سه چالش اصلی. اول، سطح دیجیتال دوقلو اندازه گیری های متعدد (از تکنیک های متعدد) را در یک توصیف آماری از سطح قطعه یا نمونه ترکیب می کند. دوم، این نمایش می تواند برای تجزیه و تحلیل سطح استفاده شود، و سوم، می توان آن را به صورت خصوصی با همکاران یا به صورت عمومی با یک DOI به اشتراک گذاشت. تصویر ایمپلنت هیپ با اجازه، حق چاپ Mathys AG Switzerland تکثیر شده است. اعتبار: توپوگرافی سطح: مترولوژی و خواص (2022). DOI: 10.1088/2051-672X/ac860a/meta

دانشمندان دانشگاه فرایبورگ آلمان و دانشگاه پیتسبورگ یک پلتفرم نرم افزاری ایجاد کرده اند که تجزیه و تحلیل سطوح را تسهیل و استاندارد می کند. پلت فرم contact.engineering به کاربران این امکان را می‌دهد که یک دوقلو دیجیتالی از یک سطح ایجاد کنند و بنابراین به پیش‌بینی، به عنوان مثال، سرعت فرسودگی آن، میزان خوب هدایت گرما یا میزان چسبندگی آن به مواد دیگر کمک می‌کند.

این تیم شامل دکتر مایکل روتگر از دپارتمان مهندسی میکروسیستم ها، پروفسور لارس پاستوکا و آنتوان سانر از دپارتمان مهندسی میکروسیستم ها و کلاستر تعالی livMatS دانشگاه فرایبورگ و پروفسور تویس جاکوبز از دپارتمان مهندسی مکانیک و مواد بود. علم در دانشکده مهندسی سوانسون دانشگاه پیتسبورگ. آنها پلتفرم نرم افزار را در مجله ارائه کردند توپوگرافی سطح: مترولوژی و خواص.

توپوگرافی بر خواص مواد تأثیر می گذارد

همه مواد مهندسی شده دارای زبری سطحی هستند، حتی اگر با چشم غیر مسلح دیده شوند صاف به نظر برسند. با مشاهده زیر میکروسکوپ، آنها شبیه به سطوح یک منظره کوهستانی هستند.

پاستوکا می‌گوید: «داشتن دانش دقیق از توپوگرافی سطح، هم در کاربردهای صنعتی و هم در تحقیقات علمی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا این ویژگی‌ها بر خواصی مانند چسبندگی، اصطکاک، ترشوندگی و دوام مواد تأثیر می‌گذارد».

صرفه جویی در زمان و هزینه در ساخت

سازندگان باید به دقت سطح پوشش، به عنوان مثال، خودروها یا دستگاه های پزشکی را کنترل کنند تا از عملکرد مناسب برنامه نهایی اطمینان حاصل کنند.

در حال حاضر، سطح بهینه در درجه اول توسط یک فرآیند آزمون و خطا پیدا می‌شود، جایی که یک سری اجزا با روش‌های مختلف ماشین‌کاری ساخته می‌شوند و سپس خواص آن‌ها برای تعیین اینکه کدام بهترین است، آزمایش می‌شود.

این یک فرآیند کند و پرهزینه است. جاکوبز می‌گوید: «استفاده از مدل‌های علمی برای طراحی توپوگرافی بهینه برای یک کاربرد معین بسیار کارآمدتر است، اما در حال حاضر این امکان وجود ندارد.» این امر مستلزم پیشرفت های علمی در پیوند توپوگرافی به خواص و پیشرفت های فنی در اندازه گیری و توصیف یک سطح است.

پلت فرم contact.engineering هر دوی این پیشرفت ها را تسهیل می کند و روش را استاندارد می کند: به طور خودکار داده های مختلف را از ابزارهای مختلف یکپارچه می کند، خطاهای اندازه گیری را تصحیح می کند و از داده ها برای ایجاد یک دوقلو دیجیتالی از سطح استفاده می کند. این پلتفرم معیارهای آماری را محاسبه می کند و مدل های مکانیکی را روی سطوح اعمال می کند و به پیش بینی رفتار کمک می کند. Pastewka می‌گوید: «بنابراین کاربران می‌توانند تشخیص دهند که کدام ویژگی‌های توپوگرافی بر روی ویژگی‌ها تأثیر می‌گذارد. این امکان بهینه‌سازی سیستماتیک فرآیندهای تکمیل را فراهم می‌کند.

تسهیل علم باز

پلت فرم نرم افزار همچنین به عنوان پایگاه داده ای عمل می کند که کاربران می توانند اندازه گیری های خود را با همکاران یا همکاران به اشتراک بگذارند. کاربران همچنین می توانند انتخاب کنند که اندازه گیری های سطح خود را در دسترس عموم قرار دهند. هنگامی که آنها داده ها را منتشر می کنند، یک شناسه شی دیجیتال (DOI) تولید می شود که می تواند در انتشارات علمی به آن ارجاع داده شود.

Pastewka می گوید: “ما به طور مداوم در حال توسعه مهندسی تماس هستیم و می خواهیم ابزارهای تجزیه و تحلیل بیشتری را به عنوان مثال برای ترکیب شیمیایی سطوح اضافه کنیم.” “هدف ارائه یک دوقلو دیجیتال به کاربران است که تا حد امکان جامع باشد. به همین دلیل است که ما همچنین از پیشنهادهایی برای بهبود پلت فرم نرم افزار از سوی کاربران در صنعت و تحقیقات استقبال می کنیم.”


منشأ زبری سطح: تغییر شکل اتمی در داخل و روی سطح یک جامد


اطلاعات بیشتر:
مایکل سی روتگر و همکاران، Contact.engineering – ایجاد، تجزیه و تحلیل و انتشار دوقلوهای سطح دیجیتال از اندازه‌گیری‌های توپوگرافی در مقیاس‌های مختلف، توپوگرافی سطح: مترولوژی و خواص (2022). DOI: 10.1088/2051-672X/ac860a/meta

ارائه شده توسط دانشگاه فرایبورگ


نقل قول: پلتفرم نرم افزاری جدید درک پرداخت سطحی اجزای ساخته شده را بهبود می بخشد (2022، 19 سپتامبر) بازیابی شده در 1 اکتبر 2022 از

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.





منبع