مهندسی سطح
From Wikipedia, the free encyclopedia
مهندسی سطح، زیرشاخهای از علم مواد است که با سطح ماده جامد سر و کار دارد. این زمینه کاربردهایی در شیمی، مهندسی مکانیک، و مهندسی برق (به ویژه ارتباط با تولید نیمهرساناها) دارد. جامدها از یک ماده اصلی تشکیل شدهاند که توسط یک سطح پوشش داده میشود. سطحی که ماده اصلی را محدود میکند فاز سطحی نام دارد. این سطح به عنوان یک رابط بین ماده با محیط اطراف عمل میکند. ماده اصلی در یک جامد فاز حجیم نام دارد. فاز سطحی جامد با محیط اطراف تعامل دارد. این تعامل میتواند با گذر زمان به فرسایش فاز سطحی منجر شود. فرسایش زمانی فاز سطحی میتواند ناشی از سایش، زنگزدگی، خستگی و خزش باشد. مهندسی سطح نیز تغییر ویژگیهای فاز سطحی به منظور کاهش فرسایش زمانی است. این کار با تقویت سطح در برابر محیطی که در آن استفاده میشود، انجام میشود. این امر یک ماده مقرون به صرفه برای طراحی مستحکم فراهم میکند. طیف موضوعاتی که نمایانگر طبیعت متنوع زمینه مهندسی سطح است، شامل فناوریهای آبکاری، فناوریهای نانو و نوظهور میشود.[1]
این مقاله به هیچ منبع و مرجعی استناد نمیکند. |
مهندسی سطح شامل کاربرد تکنولوژیهای سنتی یا نوین عملیات حرارتی یا دیگر عملیات سطحی نظیر انواع روشهای پوششدهی بر روی مواد و قطعات حساس مهندسی به منظور دستیابی به بک ماده مرکب با خواصی است که در هیچ یک از مواد تشکیل دهنده مغز یا سطح قطعه به تنهایی وجود ندارد. اغلب دیده شده که تکنولوژیهای مختلف سطحی را بر روی قطعات مهندسی از پیش طراحی و ساخته شده اعمال میکنند. مهندسی سطح عبارت است از طراحی و ساخت قطعه با علم به اینکه چه نوع عملیات سطحی یا عملیات حرارتی سطحی قرار است بر روی آن انجام گیرد. اصطلاح مهندسی سطح (Surface Engineering) از اوایل دهه ۱۹۸۰ متداول گردید و به عنوان پایه مشخصی که بسیاری از میدانهای مهندسی، فیزیک و علم مواد را در خصوص قطعات صنعتی پوشش میدهد، در نظر گرفته شد. زمان کوتینگ (شناوری): مدت زمانی که طول می کشد تا سطح یک قطعه فلزی توسط یک ماده شیمیایی پوشش داده شود را زمان کوتینگ گویند. (min) سطح قطعات صنعتی، مهمترین بخش آن است، زیرا بسیاری از شکستها، از سطح شروع میشود. لذا، حفاظت و مقاومسازی سطح از مسائل بسیار حساس و تعیینکننده کیفیت و عمر قطعات و در نهایت، کارآیی یک واحد تولیدی و بهای تمام شده محصول میباشد. انگیزه برای توسعه و گسترش عملیات حرارتی سطحی و مهندسی سطح تا حدودی بر میگردد به پیشرفتهای سریع و وسیع در تکنولوژیهایی نظیر لیزر، پرتو الکترونی، عملیات حرارتی شیمیایی، تولید و بکارگیری پدالها، انواع روشهای لایهنشانی، نوآوری در رابطه با پوششهای مهندسی و هچنین کاشن بیرونی و روشهای نوین دیگر. علاوه بر این منشا و مبانی و اصول مهندسی سطح را باید در تکنولوژیهای سنتی عملیات حرارتی سطحی نظیر تبرید سریع بمنظور سخت کردن، کربندهی و نیتروژندهی آلیاژهای آهن جستجو کرد. دهها سال است که طراحان قطعات مهندسی در تمام بخشهای تولیدی صنایع با استفاده از فرایند کنترل شده تبدیل آستنیت به مارتنزیت بهطور موضعی بر روی سطح قطعات توانستهاند آلیاژهای آهنی مرکب تهیه کنند به نحوی که مجموعه ساخته شده به دلیل خواص ویژه و منحصر بفرد آن در هیچ یک از نواحی سطحی یا حجمی به تنهایی قابل حصول نمیباشد. ظهور تکنولوژیهای نوین سطحی برای اولین بار این فرصت استثنایی را برای مهندسان فراهم کرد که بتوانند قطعات ساخته شده از آلیاژهای غیر آهنی و حتی مواد غیرفلزی را نیز تحت عملیات سطحی قرار دهند. بدین ترتیب دامنه کاربرد مهندسی سطح گسترش یافته و نه تنها آلیاژهای آهنی بلکه آلیاژهای غیر آهنی و حتی در مواردی مواد غیرفلزی و پلیمرها را نیز در برگرفتهاست.[2]