सतह अखंडता

सतह की अखंडता एक विनिर्माण प्रक्रिया द्वारा संशोधित किए जाने के बाद वर्कपीस की सतह की स्थिति है। यह शब्द माइकल फील्ड द्वारा गढ़ा गया था और जॉन एफ. काहल्स 1964 में. किसी वर्कपीस या वस्तु की सतह की अखंडता सामग्री के गुणों को बदल देती है। सतह की अखंडता में परिवर्तन के परिणाम एक मैकेनिकल इंजीनियरिंग डिजाइन समस्या हैं, लेकिन उन गुणों का संरक्षण एक विनिर्माण विचार है।

सतह की अखंडता किसी हिस्से के कार्य पर बहुत बड़ा प्रभाव डाल सकती है; उदाहरण के लिए, Inconel  718 में थकान की सीमा इतनी अधिक हो सकती है 540 MPa हल्के से पीसने (अपघर्षक काटने) के बाद या कम से कम 150 MPa  बिजली की निर्वहन मशीनिंग  (ईडीएम) के बाद।

परिभाषा
सतह की अखंडता के दो पहलू हैं: स्थलाकृति विशेषताएँ और सतह परत विशेषताएँ। स्थलाकृति सतह के खुरदरेपन, लहरदारपन, रूप की त्रुटियों और खामियों से बनी होती है। सतह परत की विशेषताएं जो प्रसंस्करण के माध्यम से बदल सकती हैं वे हैं: प्लास्टिक विरूपण, अवशिष्ट तनाव, दरारें, कठोरता, अधिक उम्र बढ़ना, चरण परिवर्तन, पुनर्क्रिस्टलीकरण (धातुकर्म), इंटरग्रेनुलर हमला और हाइड्रोजन भंगुरता। जब मशीनिंग जैसी पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, तो सतह की परत स्थानीय प्लास्टिक विरूपण को बनाए रखती है। सतह की अखंडता को प्रभावित करने वाली प्रक्रियाओं को आसानी से तीन वर्गों में विभाजित किया जा सकता है: पारंपरिक प्रक्रियाएं, गैर-पारंपरिक प्रक्रियाएं और परिष्करण उपचार। पारंपरिक प्रक्रियाओं को उन प्रक्रियाओं के रूप में परिभाषित किया जाता है जहां उपकरण वर्कपीस की सतह से संपर्क करता है; उदाहरण के लिए: पीसना (अपघर्षक कटाई), मोड़ना, और मशीनिंग। ये प्रक्रियाएं केवल सतह की अखंडता को नुकसान पहुंचाएंगी यदि अनुचित मापदंडों का उपयोग किया जाता है, जैसे कि सुस्त उपकरण, बहुत अधिक फ़ीड गति, अनुचित शीतलक या स्नेहन, या गलत पीस व्हील कठोरता। गैर-पारंपरिक प्रक्रियाओं को उन प्रक्रियाओं के रूप में परिभाषित किया जाता है जहां उपकरण वर्कपीस से संपर्क नहीं करता है; इस प्रकार की प्रक्रिया के उदाहरणों में ईडीएम, इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग और औद्योगिक नक़्क़ाशी शामिल हैं। प्रक्रियाओं को कैसे नियंत्रित किया जाता है, इसके आधार पर ये प्रक्रियाएं अलग-अलग सतह अखंडता उत्पन्न करेंगी; उदाहरण के लिए, वे एक तनाव-मुक्त सतह, एक पिघली हुई सतह, या अत्यधिक सतह खुरदरापन छोड़ सकते हैं। फिनिशिंग उपचारों को उन प्रक्रियाओं के रूप में परिभाषित किया जाता है जो पारंपरिक और गैर-पारंपरिक प्रक्रियाओं द्वारा प्रदान की गई सतह फिनिश को नकारती हैं या सतह की अखंडता में सुधार करती हैं। उदाहरण के लिए, कंप्रेसिव अवशिष्ट तनाव को पेशाब करना  या रोलर बर्निशिंग के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है या ईडीएमिंग द्वारा छोड़ी गई रीकास्ट परत को रासायनिक मिलिंग के माध्यम से हटाया जा सकता है। फ़िनिशिंग उपचार विभिन्न प्रकार से वर्कपीस की सतह को प्रभावित कर सकते हैं। कुछ दोषों को साफ करते हैं और/या हटाते हैं, जैसे खरोंच, छिद्र, गड़गड़ाहट (धातु), फ्लैश (विनिर्माण), या दोष। अन्य प्रक्रियाएं चिकनाई, बनावट या रंग में सुधार करके सतह की उपस्थिति में सुधार या संशोधन करती हैं। वे संक्षारण प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध में भी सुधार कर सकते हैं और/या घर्षण को कम कर सकते हैं। कलई करना ्स एक अन्य प्रकार का परिष्करण उपचार है जिसका उपयोग किसी महंगी या दुर्लभ सामग्री को कम महंगी आधार सामग्री पर चढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

चर
विनिर्माण प्रक्रियाओं में पाँच मुख्य चर होते हैं: वर्कपीस, उपकरण, मशीन उपकरण, पर्यावरण और प्रक्रिया चर। ये सभी चर निम्न का उत्पादन करके वर्कपीस की सतह की अखंडता को प्रभावित कर सकते हैं:


 * विभिन्न मशीनिंग प्रक्रियाओं में शामिल उच्च तापमान
 * वर्कपीस में प्लास्टिक विरूपण (अवशिष्ट तनाव)
 * सतह ज्यामिति (खुरदरापन, दरारें, विरूपण)
 * रासायनिक प्रतिक्रियाएँ, विशेष रूप से उपकरण और वर्कपीस के बीच