Kas ir virsmas integritāte?

Virsmas integritāte atspoguļo materiāla īpašības pēc tam, kad tas ir pakļauts noteikta veida ražošanas procesam vai modifikācijām. Inženieri un produktu dizaineri bieži plāno projektus, pamatojoties uz zināmām konkrēta metāla īpašībām. Piemēram, šie dizaineri zina, ka konkrēts tērauda sakausējums piedāvā noteiktu stiprības vai cietības līmeni. Pēc materiāla modifikācijas šīs sākotnējās īpašības var vairs nebūt spēkā, jo daudzi ražošanas procesi rada materiāla pastāvīgas izmaiņas. Virsmas integritāte palīdz šīm personām noteikt, kā materiāls mainīsies noteiktos apstākļos un kādas ir tā jaunās īpašības salīdzinājumā ar vecajām.

Jebkura materiāla virsmas integritāte sastāv no divām pamatkomponentēm. Tie ietver izstrādājuma topogrāfiju un iekšējās virsmas īpašības. Topogrāfija atspoguļo izmaiņas materiāla ārējā virsmā un ietver tādas lietas kā gludums, izciļņi vai viļņi, bedrītes un plaisas. Iekšējās īpašības attiecas uz izmaiņām tieši zem ārējās virsmas, piemēram, deformācijas un izturības vai cietības izmaiņas. Tie neietver iekšējas izmaiņas dziļi materiāla sirdī, bet gan slānī tieši zem virsmas.

Galu galā lielākajai daļai ražošanas procesu būs zināma ietekme uz virsmas integritāti, lai gan tam ne vienmēr ir jābūt. Standarta darbs ar virpu, slīpēšana vai frēzēšana, ja tas tiek veikts pareizi, neietekmē virsmas integritāti. Tomēr, ja šie procesi tiek veikti, izmantojot sliktas metodes vai blāvus instrumentus, tie var būtiski ietekmēt materiāla īpašības. Būtiskas izmaiņas var izraisīt arī pārmērīgs karstums, aukstums vai ātrums vai darbs.

Invazīvākām procedūrām gandrīz vienmēr ir kāda pastāvīga ietekme uz virsmas integritāti. Tie var ietvert elektroapstrādi, piemēram, apšuvumu, kas metālam pievieno pastāvīgu pārklājumu, vai ķīmisku apstrādi. Gandrīz jebkura ķīmiska apstrāde, kā arī pārmērīgs karstums var mainīt materiālu tā molekulārajā līmenī, radot neatgriezeniskas izmaiņas tā struktūrā. Arī pulēšana un cita veida deformācijas rada izmaiņas, it īpaši, ja to izmanto plastmasai.

Virsmas integritātes izmaiņas var būt pozitīvas vai negatīvas. Negatīvas izmaiņas var nozīmēt, ka materiālu vairs nevar izmantot, kā paredzēts. Piemēram, tērauda kolonna, kas pakļauta rūdīšanai, galu galā var būt pārāk trausla, lai atbalstītu konstrukciju. Pozitīvas izmaiņas ir tās, kas piešķir materiālam vēlamo apdari vai izskatu, piemēram, pulēšana, lai izlīdzinātu raupju materiāla gabalu. Pozitīvas virsmas integritātes izmaiņas ietver arī tās, kas uzlabo tādas īpašības kā cietība, izturība vai mitruma izturība.