اندازه گیری عمق آسیب های سطحی و زیرسطحی در سنگ زنی شیشه- سرامیک Zerodur و ارتباط آن با زبری سطح

در این مقاله آسیب های سطحی و زیرسطحی به وجود آمده در طی فرآیند سنگ زنی به کمک چرخ سنگ کاپ با باند فلزی بر روی شیشه- سرامیک Zerodur مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه زبری سطحی به وجود آمده حاصل از سنگزنی تحت تاثیر سه پارامتر سرعت پیشروی، عمق برش و سرعت برش مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین برای بررسی مکانیزم برداشت براده و اندازه گیری عمق آسیب های زیرسطحی از روش پولیش زاویه ای استفاده گردید. برای این کار از پولیش با ذرات ساینده اکسید سریم استفاده گردیده است که به دلیل ماهیت شیمیایی- مکانیکی آن هیچ گونه آسیب سطحی و زیرسطحی ایجاد نمی نماید. بعد از این فرآیند از تصاویر میکروسکوپ اسکن الکترونی برای اندازهگیری عمق و پراکندگی طول ترک در عمق های مختلف از سطح نمونه استفاده شده است. اندازه گیری سریع، دقیق و غیرمخرب عمق آسیب های زیرسطحی یکی از اهداف مهم این تحقیق بوده است. برای این امر از ارتباط بین زبری سطحی نمونه سنگ زده شده و عمق آسیب های زیرسطحی بهره گرفته شده است. دلیل اهمیت بالای اندازه گیری دقیق عمق آسیب های زیرسطحی کاهش زمان و هزینه فرآیندهای ثانویه مانند پولیش برای حذف لایه های آسیب دیده است. برای پیشبینی عمق آسیب های زیرسطحی در فرآیند سنگ زنی شیشه- سرامیک Zerodur از مدل لامبرپولوس استفاده شده است که در این مدل مقدار زبری سطح حاصل از عمق ترک جانبی و عمق آسیب های زیرسطحی برابر با عمق ترک میانی در نظر گرفته شده است. این مدل براساس پارامترهای ماشین کاری، پارامترهای چرخ سنگ و خواص مکانیکی ماده سنگ زده شده توسعه یافته است که در آن مشاهده می شود که زبری سطح دارای یک ارتباط مستقیم غیرخطی (فرمول در متن اصلی مقاله) با عمق آسیب های زیرسطحی است. نتایج تجربی نشان می دهند که با افزایش پیشروی و عمق برش زبری افزایش و با افزایش سرعت برش زبری سطحی و در نتیجه عمق آسیب های زیرسطحی کاهش می یابد که به ترتیب سرعت پیشروی، عمق برش و سرعت برش بیشترین تاثیر را بر زبری سطح دارند. با مقایسه مدل پیشبینی عمق آسیب های زیرسطحی و نتایج تجربی مشخص گردید که مدل انتخاب شده برای پیشبینی عمق آسیب های زیرسطحی از قدرت بالایی برای پیشبینی برخوردار است

Keywords:

سنگ زنی ترد , شیشه- سرامیک Zerodur , چرخ سنگ الماس کاپ , آسیب های زیرسطحی , زبری سطحی