சமதளத் தரநிலைகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்: DIN 876 முதல் ASME B89 வரை — கிரானைட் மேற்பரப்புத் தகடுகள் எவ்வாறு அளவிடப்பட்டுச் சான்றளிக்கப்படுகின்றன

ஒரு தரப் பொறியாளர் “கிரேடு 0” அல்லது “கிரேடு 00” என மதிப்பிடப்பட்ட ஒரு கிரானைட் மேற்பரப்புத் தகட்டை வாங்கும்போது, ​​அவர் ஒரு தட்டையான கல்லை மட்டும் வாங்குவதில்லை. அவர் ஆவணப்படுத்தப்பட்ட, சான்றளிக்கப்பட்ட, மற்றும் தடமறியக்கூடிய ஒரு ஆதாரப் பொருளை வாங்குகிறார் — அதன் துல்லியமே அதைக் கொண்டு செய்யப்படும் ஒவ்வொரு அளவீட்டிற்கும் அடிப்படையாக அமைகிறது. ஆனால் இந்தத் தரக் குறியீடுகள் உண்மையில் எதைக் குறிக்கின்றன? நுண்-மைக்ரான் மட்டத்தில் தட்டையான தன்மை எவ்வாறு அளவிடப்பட்டு சரிபார்க்கப்படுகிறது? மேலும், ஜெர்மனியின் DIN குழு, அமெரிக்க இயந்திரப் பொறியாளர்கள் சங்கம், ஜப்பானின் JIS, பிரிட்டிஷ் தர நிர்ணய நிறுவனம் மற்றும் பிற தேசிய அமைப்புகளால் வெளியிடப்பட்ட தரநிலைகள், அவை அனைத்தும் ஒரே இயற்பியல் பண்பை வரையறுக்க முயன்றாலும், அவற்றின் விவரக்குறிப்புகளில் ஏன் வேறுபடுகின்றன?

இவை வெறும் கல்வி சார்ந்த கேள்விகள் அல்ல. அளவீட்டு ஆய்வகத்திற்காக ஒரு மேற்பரப்புத் தகட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கும் கொள்முதல் பொறியாளருக்கோ, CMM தரவு அட்டவணையைக் குறிப்பிடும் உபகரண வடிவமைப்பாளருக்கோ, அல்லது ஒரு விநியோகஸ்தரைத் தணிக்கை செய்யும் தர மேலாளருக்கோ, சான்றிதழ் குறியீடுகளுக்குப் பின்னால் உள்ள சாராம்சத்தைப் புரிந்துகொள்வது இன்றியமையாதது. ஒரு தரக் குறியீட்டின் அர்த்தம் என்ன, அது எவ்வாறு அளவிடப்பட்டது, மற்றும் அது எந்தத் தரத்தின் அடிப்படையில் பொருந்துகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ளாமல் வழங்கப்படும் ஒரு தரம் என்பது தரத்திற்கான உத்தரவாதம் அல்ல — அது வெறும் ஒரு அடையாளக்குறி மட்டுமே.

துல்லிய அளவியலில் “தட்டைத்தன்மை” என்பதன் உண்மையான அர்த்தம் என்ன?

துல்லியமான மேற்பரப்புத் தகடுகளைப் பொறுத்தவரை, தட்டையான தன்மை என்பது பேச்சுவழக்கு பயன்பாட்டிலிருந்து வேறுபட்ட ஒரு குறிப்பிட்ட தொழில்நுட்ப வரையறையைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு மேற்பரப்பின் அனைத்துப் புள்ளிகளும், குறிப்பிடப்பட்ட தட்டையான தன்மைக்கான சகிப்புத்தன்மையால் பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு இணையான குறிப்புத் தளங்களுக்குள் அமைந்தால், அந்த மேற்பரப்பு ஒரு விவரக்குறிப்பின்படி தட்டையானது என வரையறுக்கப்படுகிறது.

இந்த வரையறை முக்கியமான தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது. முதலாவதாக, இது ஒரு உலகளாவிய விவரக்குறிப்பு — இது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட புள்ளிகளுக்கு மட்டுமல்ல, முழு மேற்பரப்புக்கும் பொருந்தும். ஒரு மேற்பரப்புத் தகட்டின் மையம் முற்றிலும் தட்டையாக இருந்து, விளிம்புகளை நோக்கி சற்றே வளைந்திருந்தால், அது ஒரு குறுகிய சோதனை காட்டி வீச்சு மூலம் சரிபார்க்கப்படும்போது அதன் எந்தவொரு உள்ளூர் பகுதியும் தட்டையாகத் தோன்றினாலும், உலகளாவிய தட்டையான தன்மைக்கான விவரக்குறிப்பில் அது தோல்வியடைகிறது. இரண்டாவதாக, சகிப்புத்தன்மை மதிப்பு என்பது இரண்டு எல்லைத் தளங்களுக்கு இடையிலான மண்டலத்தின் அகலத்தைக் குறிப்பிடுகிறது, ஒரு பெயரளவு பரிமாணத்திலிருந்து ஏற்படும் விலகலை அல்ல. மூன்றாவதாக, தட்டையான தன்மையைச் சரிபார்க்கப் பயன்படுத்தப்படும் அளவீட்டு முறையானது, அதன் மூலத்தைக் கண்டறியக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும் — அதாவது, பயன்படுத்தப்படும் அளவீட்டுக் கருவிகள், அவற்றின் துல்லியத்தை ஒரு முதன்மை தேசிய அல்லது சர்வதேச அளவீட்டுத் தரத்துடன் ஒரு தொடர்ச்சியான சங்கிலி மூலம் இணைக்கும் அளவுத்திருத்தச் சான்றிதழ்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

கிரேடு 00 மேற்பரப்புத் தகடுகளுக்கு (சில நேரங்களில் ஆய்வகத் தரம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) தேவைப்படும் துல்லிய மட்டத்தில், வேலை செய்யும் மேற்பரப்பில் சகிப்புத்தன்மைகள் 1–3 மைக்ரோமீட்டர் வரம்பில் அமைகின்றன. இந்த அளவிலான துல்லியத்தில் அளவீடுகளை அடைவதற்கு லேசர் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி, மின்னணு ஆட்டோகோலிமேட்டர்கள் அல்லது துல்லியமான மின்னணு மட்டங்கள் தேவைப்படுகின்றன — வழக்கமான டயல் அளவிகள் அல்லது சோதனைக் குறிகாட்டிகளால் இந்த சகிப்புத்தன்மைகளை நம்பகத்தன்மையுடன் பிரித்தறிய இயலாது.

கிரானைட் மேற்பரப்புத் தகடுகளுக்கான முக்கிய சர்வதேச தரநிலைகள்

DIN 876 (ஜெர்மனி)

ஜெர்மன் தரப்படுத்தல் நிறுவனம் (Deutsches Institut für Normung), சோதனை மற்றும் அளவீட்டு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படும் துல்லியமான மேற்பரப்புத் தகடுகளை நிர்வகிக்கும் விவரக்குறிப்பாக DIN 876-ஐ வெளியிட்டது. இந்தத் தரநிலை நான்கு துல்லியத் தரங்களை வரையறுக்கிறது:

• தரம் 3 (பட்டறைத் தரம்): இது மிகக் குறைந்த துல்லியமான தரம் ஆகும். மிதமான துல்லியம் போதுமானதாக இருக்கும் பொதுவான பட்டறைப் பயன்பாட்டிற்காக இது உத்தேசிக்கப்பட்டுள்ளது.
• தரம் 2 (பணிமனைத் தரம்): பணிமனை ஆய்வு மற்றும் தளவமைப்புப் பணிகளுக்கான இடைநிலைத் துல்லியம்.
• தரம் 1 (ஆய்வுத் தரம்): தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் ஆய்வு ஆய்வகங்களுக்கு ஏற்ற உயர் துல்லியம்.
• தரம் 0 (துல்லியத் தரம்): துல்லியமான அளவீடு மற்றும் அளவுத்திருத்தப் பணிகளுக்கான மிக உயர்ந்த துல்லியம்.
• தரம் 00 (குறிப்புத் தரம்): இது அளவுத்திருத்த ஆய்வகங்கள், தரநிலை அறைகள் மற்றும் ஒரு மேற்பரப்புத் தகடு முதன்மை அளவீட்டுக் குறிப்பாகச் செயல்படும் பயன்பாடுகளுக்காக ஒதுக்கப்பட்ட மிக உயர்ந்த தரமாகும்.

DIN 876 தரநிலையானது, தகட்டின் பெயரளவு பரிமாணங்களைப் பொறுத்து சமதளத்தன்மைக்கான சகிப்புத்தன்மைகளைக் குறிப்பிடுகிறது; பெரிய தகடுகளுக்கு இந்த சகிப்புத்தன்மைகள் மேலும் இறுக்கமாகின்றன (ஏனெனில் ஒரு பெரிய பரப்பளவில் சீரான சமதளத்தன்மையைப் பராமரிப்பது வடிவியல் ரீதியாக அதிக சவாலானது). மேலும் இது, மேற்பரப்புப் பூச்சு, விளிம்பின் தரம், மூலப்பொருள் (கிரானைட் குறிப்பிட்ட அடர்த்தி மற்றும் கடினத்தன்மை அளவுகோல்களைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்), மற்றும் அளவீடு செய்யப்பட வேண்டிய சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் ஆகியவற்றுக்கான தேவைகளையும் குறிப்பிடுகிறது.

DIN 876 ஐரோப்பியத் தொழில்துறை முழுவதும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் பல ஐரோப்பா அல்லாத சந்தைகளிலும் ஒரு குறிப்புத் தரநிலையாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது. துல்லியமான உபகரணங்களை வழங்கும் பல சர்வதேச நிறுவனங்கள், தங்களின் உபகரண ஆவணங்களில் மேற்பரப்புத் தகடு தேவைகளை வரையறுக்கும்போது DIN 876 தரங்களைக் குறிப்பிடுகின்றன.

ASME B89.3.7 (அமெரிக்கா)

அமெரிக்க இயந்திரப் பொறியாளர்கள் சங்கத்தின் B89.3.7 தரநிலையானது, கிரானைட் மேற்பரப்புத் தகடுகளுக்கான அமெரிக்காவின் முதன்மைத் தரநிலையாகும். இது மூன்று தரங்களை வரையறுக்கிறது:

• ஆய்வகத் தரம்: மிக உயர்ந்த துல்லியம், இது ஏறக்குறைய DIN தரம் 00-க்கு இணையானது.
• தர ஆய்வு: இடைநிலைத் துல்லியம், ஏறக்குறைய DIN தரம் 0–1 க்கு இணையானது.
• தரப்படுத்தல் கருவி அறை: உற்பத்தித் தள ஆய்வுப் பயன்பாட்டிற்குக் குறைந்த துல்லியத்தன்மை.

ASME B89.3.7 ஆனது DIN 876-இலிருந்து பல வழிமுறை விவரங்களில் வேறுபடுகிறது. இது சமதளத்தன்மையை அளவிடுவதற்கு "மீண்டும் அளவிடும்" முறையைப் பயன்படுத்துகிறது — இதில் ஒரு மின்னணு மட்டம் அல்லது ஆட்டோகோலிமேட்டர், ஒரு குறிப்பிட்ட கோடுகளின் வடிவத்தில் மேற்பரப்பின் குறுக்கே நகர்த்தப்பட்டு, அந்த அளவீடுகள் கணிதரீதியாகச் செயலாக்கப்பட்டு மேற்பரப்பின் வடிவம் மீண்டும் உருவாக்கப்படுகிறது. இந்தத் தரநிலையானது, துல்லியமான நகர்வு முறை மற்றும் தரவு செயலாக்க முறையைக் குறிப்பிடுகிறது, இதன்மூலம் ASME B89-இன் படியான அளவீடுகளை வெவ்வேறு ஆய்வகங்கள் மற்றும் அளவீட்டு அமைப்புகளுக்கு இடையில் மீண்டும் செய்யக்கூடியதாக ஆக்குகிறது.

ASME B89.3.7 அளவீட்டு நிச்சயமற்ற தன்மையையும் வெளிப்படையாகக் குறிப்பிடுகிறது; சரிபார்க்கப்படும் சகிப்புத்தன்மையின் ஒரு பகுதியாக, சமதள அளவீட்டின் நிச்சயமற்ற தன்மையே போதுமான அளவு சிறியதாக இருப்பதை நிரூபிக்க வேண்டும் என அது கோருகிறது. சரிபார்க்கப்படும் விவரக்குறிப்பை அர்த்தமுள்ள வகையில் சரிபார்க்க முடியாத அளவுக்குத் துல்லியமற்ற அளவீட்டுக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தும் பொதுவான பிழையை இந்தத் தேவை தடுக்கிறது.

JIS B 7513 (ஜப்பான்)

ஜப்பானிய தொழில்துறை தரநிலை JIS B 7513 பின்வருவனவற்றைப் பின்பற்றுகிறதுதர அமைப்பு(தரம் 0, தரம் 1, தரம் 2, தரம் 3) ஆகியவை DIN 876 அமைப்புடன் பரவலாக ஒப்பிடக்கூடிய தட்டையான சகிப்புத்தன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. ஜப்பானிய தொழில்துறை நடைமுறையானது, அளவீட்டு மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்தன்மைக்கும் அளவீட்டுப் பணியாளர்களின் தகுதிக்கும் குறிப்பாக முக்கியத்துவம் அளிக்கிறது; இது, செயல்முறை நிலைத்தன்மை மற்றும் மனிதத் திறன் ஆகிய இரண்டையும் முக்கியமான தரக் காரணிகளாகக் கருதும் ஒரு உற்பத்திக் கலாச்சாரத்தைப் பிரதிபலிக்கிறது.

THK, HIWIN, NSK, மற்றும் Mitutoyo உள்ளிட்ட ஜப்பானிய உபகரண உற்பத்தியாளர்களால் JIS B 7513 பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த நிறுவனங்களின் நேரியல் வழிகாட்டிகள், துல்லியமான தாங்கிகள் மற்றும் அளவிடும் கருவிகள் உலகளவில் விநியோகிக்கப்படுகின்றன. ஜப்பானிய விநியோகஸ்தர்களிடமிருந்து வரும் பாகங்களுடன் பணிபுரியும் உபகரண வடிவமைப்பாளர்கள், பொருத்துதல் மற்றும் அளவுத்திருத்த ஆவணங்களில் JIS B 7513 மேற்பரப்புத் தகடு விவரக்குறிப்புகளை அடிக்கடி காண்பார்கள்.

பிஎஸ் 817 (ஐக்கிய இராச்சியம்)

பிரிட்டிஷ் தரநிலைகள் நிறுவனத்தால் வெளியிடப்பட்ட பிரிட்டிஷ் தரநிலை BS 817, பொறியியல் நோக்கங்களுக்கான மேற்பரப்புத் தகடுகள் மற்றும் மேசைகளை நிர்வகிக்கிறது. DIN 876-ஐப் போலவே, இது பல தரங்களை வரையறுப்பதோடு, சமதள சகிப்புத்தன்மைகள் மற்றும் மூலப்பொருள் தேவைகள் இரண்டையும் குறிப்பிடுகிறது. BS 817, ஐக்கிய இராச்சியத்திலும், பிரிட்டிஷ் தரநிலைக் கட்டமைப்புகளுடன் வலுவான வரலாற்றுத் தொடர்புகளைக் கொண்டுள்ள நாடுகளிலும், விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்பு உற்பத்திச் சூழல்களில் மேற்கோள் காட்டப்படுகிறது.

GOST 10905 (ரஷ்யா)

ரஷ்ய கூட்டாட்சித் தரநிலையான GOST 10905, பொது நோக்கத்திற்கான அளவீடு மற்றும் ஆய்வுக்காக கிரானைட் மற்றும் வார்ப்பிரும்பு மேற்பரப்புத் தகடுகளைக் குறிப்பிடுகிறது. இது ரஷ்யத் தொழில்துறையிலும், வரலாற்று ரீதியாக சோவியத் காலத் தொழில்துறைத் தரநிலைகளை ஏற்றுக்கொண்ட நாடுகளின் பொறியியல் துறைகளிலும் முதன்மை ஆதாரமாக விளங்குகிறது. ரஷ்ய அல்லது கிழக்கு ஐரோப்பிய வாடிக்கையாளர்களுடன் பணிபுரியும் விநியோகஸ்தர்களுக்கு, GOST சான்றிதழ் ஒரு முறையான கொள்முதல் தேவையாக இருக்கலாம்.

GB/T 4167 (சீனா)

சீனாவின் தேசிய தரநிலையான GB/T 4167, பொதுவான அளவீட்டு நோக்கங்களுக்காக மேற்பரப்புத் தகடுகள் மற்றும் மேசைகளைக் குறிப்பிடுகிறது. அதன் தர அமைப்பு மற்றும் சகிப்புத்தன்மை மதிப்புகள், முக்கிய சர்வதேச தரநிலைகளுடன் பெருமளவில் ஒத்திசைக்கப்பட்டுள்ளன; இது உலகளாவிய உற்பத்தி விநியோகச் சங்கிலிகளில் சீனாவின் ஒருங்கிணைப்பைப் பிரதிபலிக்கிறது.

சமதளத்தன்மை உண்மையில் எவ்வாறு அளவிடப்படுகிறது: நடைமுறையில் உள்ள வழிமுறை

சமதளத் தரத்தைக் குறிப்பிடுவது ஒரு விஷயம்; உண்மையான அளவீட்டின் மூலம் அதைச் சரிபார்ப்பது வேறொரு விஷயம். நடைமுறையில் பல அளவீட்டு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு திறன்களையும் வரம்புகளையும் கொண்டுள்ளன.

மின்னணு நிலை கட்ட முறை

உற்பத்திச் சூழல்களில் மேற்பரப்புத் தகட்டின் சமதளத்தன்மையைச் சரிபார்ப்பதற்கான மிகவும் பொதுவான முறையானது, சுவிட்சர்லாந்தின் WYLER அல்லது ஜெர்மனியின் Mahr போன்ற நிறுவனங்களால் தயாரிக்கப்படும் உயர்-துல்லிய மின்னணு மட்டக்கோலைப் பயன்படுத்தி, ஒரு கட்ட அமைப்பில் மேற்பரப்பின் குறுக்கே நகர்த்தப்படுகிறது. மேற்பரப்பை இரு திசைகளிலும் கடக்கும் தொடர்ச்சியான கோடுகளிலும், மூலைவிட்டங்களிலும் வரையறுக்கப்பட்ட இடைவெளிகளில் அளவீடுகள் எடுக்கப்படுகின்றன. இதன் விளைவாகக் கிடைக்கும் தரவுத்தொகுப்பு, அனைத்து மேற்பரப்புப் புள்ளிகளையும் உள்ளடக்கிய குறைந்தபட்ச மண்டலத்தைத் தீர்மானிப்பதற்காக, மீச்சிறு வர்க்கத் தளப் பொருத்தம் போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி கணிதரீதியாகச் செயலாக்கப்படுகிறது.

இந்த முறை நடைமுறைக்கு உகந்தது, ஒப்பீட்டளவில் வேகமானது, மேலும் தெளிவான அளவுத்திருத்தச் சங்கிலி மூலம் தேசியத் தரநிலைகளுடன் தொடர்புபடுத்தக்கூடிய கருவிகளைக் கொண்டு இதைச் செய்ய முடியும். 0.1 ஆர்க் செகண்ட் பிரிதிறன் கொண்ட (தோராயமாக 0.05 μm/m உணர்திறனுக்குச் சமமான) மின்னணு மட்டக்கருவிகளால், துணை-மைக்ரான் மட்டத்தில் உள்ள சமதள மாறுபாடுகளைத் துல்லியமாகக் கண்டறிய முடியும். இது ASME B89.3.7-ல் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள ஒரு தரமான முறையாகும், மேலும் இது பெரும்பாலான பிற தேசியத் தரநிலைகளின் கீழும் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது.

லேசர் குறுக்கீட்டு அளவியல்

மிக உயர்ந்த துல்லியப் பயன்பாடுகளுக்கு — அதாவது குறைக்கடத்தி அல்லது ஒளியியல் கருவிகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஆய்வகத் தரத் தகடுகள் மற்றும் நுட்பமான கூறு மேற்பரப்புகளுக்கு — லேசர் குறுக்கீட்டுமானி மிகவும் துல்லியமான சமதள அளவீட்டை வழங்குகிறது. ஒரு லேசர் குறுக்கீட்டுமானி, அளவிடப்படும் மேற்பரப்பின் குறுக்கே மிகவும் ஒத்திசைவான ஒளிக்கற்றையைப் பாய்ச்சுகிறது. மேற்பரப்பின் உயரத்தில் ஏற்படும் மாறுபாடுகள், பிரதிபலித்த கற்றையில் பாதை நீள வேறுபாடுகளை உருவாக்குகின்றன. இவை குறுக்கீட்டு விளிம்புகளை உண்டாக்குகின்றன, இவற்றை ஆய்வு செய்வதன் மூலம் முழு மேற்பரப்பின் விரிவான உயர வரைபடத்தை மீண்டும் உருவாக்க முடியும்.

துல்லியமான அளவியலில் பயன்படுத்தப்படும் நவீன லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள் — உதாரணமாக, ரெனிஷா (யுகே) நிறுவனத்தால் தயாரிக்கப்படுபவை — 100 நானோமீட்டருக்கும் மிகக் குறைவான அளவீட்டுப் பிழைத்தவறுகளை அடைய முடியும். குறைக்கடத்தி லித்தோகிராஃபி கருவிகளில் குறிப்புக் கூறுகளாகப் பயன்படுத்தப்படும் பரப்புகளின் சமதளத்தன்மையைச் சரிபார்ப்பதற்கு இந்தத் திறன் இன்றியமையாதது. ஏனெனில், அத்தகைய கருவிகளில் அளவீட்டுப் பிழைத்தவறுகள், அமைப்பின் மொத்தப் பிழை வரவுசெலவிற்கு குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்பைச் செய்யாத அளவிற்கு மிகச் சிறியதாக இருக்க வேண்டும்.

ஆட்டோகோலிமேட்டர் முறை

ஒரு ஆட்டோகோலிமேட்டர், அளவிடப்படும் பரப்பின் மீது வைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு கண்ணாடி இலக்கின் மீது ஒளிக்கற்றையைப் பாய்ச்சுகிறது. பின்னர், திரும்பி வரும் கற்றையைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், அது கண்ணாடியின் கோண நோக்குநிலையையும் (அதன் மூலம் பரப்பின் உள்ளூர் சரிவையும்) கண்டறிகிறது. கண்ணாடி இலக்கை ஒரு சீரான முறையில் பரப்பின் குறுக்கே நகர்த்தி, சரிவு அளவீடுகளை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், ஒரு பரப்பு உயர விவரக்குறிப்பை மீண்டும் உருவாக்க முடியும். 0.01 ஆர்க்நொடிகள் வரம்பில் பிரிதிறன் கொண்ட ஆட்டோகோலிமேட்டர்கள், பெரிய பரப்புகளில் சமதளத்தன்மையை அளவிடுவதற்கு இன்டர்ஃபெரோமெட்ரிக்கு ஒரு நடைமுறை மாற்றீட்டை வழங்குகின்றன.

அளவீட்டுச் சூழல்: கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலைமைகள் ஏன் முக்கியம்

மேற்பரப்புத் தகட்டின் சமதளத்தன்மையை அளவிடுவதில் பெரிதும் கவனிக்கப்படாத அம்சங்களில் ஒன்று, சரியான முடிவுகளைப் பெறுவதற்குத் தேவைப்படும் சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாடாகும். ஒரு கிரானைட் மேற்பரப்புத் தகடு என்பது அசைவற்ற ஒரு திடமான கட்டியல்ல — அது, தனது சுற்றுப்புறத்திலிருந்தும், பிற பொருட்களுடனான தொடர்பிலிருந்தும், ஏன், அதை அளவிடும் நபரின் உடல் வெப்பத்திலிருந்தும் கூட வரும் வெப்ப உள்ளீடுகளுக்கு ஏற்ப செயல்படும் ஒரு வெப்ப அமைப்பாகும்.

7 × 10⁻⁶ /°C என்ற CTE கொண்ட 1-மீட்டர் கிரானைட் தகடு, வெப்பநிலையில் ஏற்படும் ஒவ்வொரு 1°C உயர்வுக்கும் அதன் நீளத்தில் 7 மைக்ரோமீட்டர் விரிவடையும். தகட்டின் ஒரு பகுதி மற்றொன்றை விட 0.5°C வெப்பமாக இருந்தால் — உதாரணமாக, ஒரு முனை HVAC விநியோகக் குழாய்க்கு அருகில் இருப்பதால் — அதன் விளைவாக ஏற்படும் வெப்பச் சரிவு, மேற்பரப்பை பல மைக்ரோமீட்டர்கள் அளவுக்கு சிதைத்து, உண்மையான வடிவவியல் பிழைகளை மறைக்கும் அல்லது போலியாகக் காட்டும்.

அதிநவீன துல்லிய அளவியல் ஆய்வகங்கள் கடுமையான சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாட்டின் மூலம் இதைச் சரிசெய்கின்றன:

• 20°C (ISO 1-இன் படி பரிமாண அளவீட்டிற்கான சர்வதேச குறிப்பு வெப்பநிலை) என்ற குறிப்பு மதிப்பைச் சுற்றி, வெப்பநிலை ±0.1°C அல்லது அதற்கும் சிறப்பாக நிலைப்படுத்தப்பட்டது.
• கிரானைட் மேற்பரப்பில் இருந்து ஈரப்பதம் உறிஞ்சப்படுவதையோ அல்லது ஆவியாவதையோ தடுக்க, ஈரப்பதம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.
• தரை அதிர்வுகள் அளவீட்டு அமைப்புக்குள் ஊடுருவுவதைத் தடுப்பதற்கான அதிர்வுத் தனிமைப்படுத்தல்.
• அறை வெப்பநிலையுடன் வெப்பச் சமநிலையில் இல்லாத எந்தவொரு பொருளுக்கும் மேற்பரப்புத் தகட்டிற்கும் இடையே நேரடித் தொடர்பு ஏற்படுவதற்குத் தடை.

ASME B89.6.2 தரநிலையானது, துல்லியமான அளவீட்டிற்கான சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளை குறிப்பாக எடுத்துரைக்கிறது, மேலும் ஒரு அளவியல் சூழலை அமைக்கும்போது B89.3.7 உடன் சேர்த்தும் இதனை கலந்தாலோசிக்க வேண்டும்.

அளவீட்டு வசதியைச் சுற்றியுள்ள அதிர்வுத் தடுப்பு அகழிகள் — பொருத்தமான அதிர்வுத் தணிப்புப் பொருட்களால் நிரப்பப்பட்டு, தரைவழி அதிர்வுகளின் பரவலைத் தடுக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டு — அளவீட்டுச் சூழலை மேலும் பாதுகாக்கின்றன. மிக முக்கியமான அளவீடுகளை மேற்கொள்ளும் வசதிகள், இயங்கும்போது தரை அமைப்புக்கு இயந்திரத் தூண்டுதல்களை அனுப்பாத, சத்தமின்றி இயங்கும் மேல்நிலை கிரேன்களையும் குறிப்பிடுகின்றன.

அளவுத்திருத்தத் தடமறிதல்: அனைத்தையும் சரிபார்க்கும் சங்கிலி

ஒரு மேற்பரப்புத் தகட்டின் சான்றிதழானது, அதை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படும் கருவிகளுக்குப் பின்னால் உள்ள அளவுத்திருத்தச் சங்கிலியைப் பொறுத்தே அர்த்தமுள்ளதாக அமைகிறது. தடமறிதல் என்ற இந்தக் கருத்து, நவீன அளவியல் துறைக்கு அடிப்படையானது. மேலும் இது, சோதனை மற்றும் அளவுத்திருத்த ஆய்வகங்களின் தகுதியை நிர்வகிக்கும் ISO/IEC 17025 போன்ற சர்வதேசத் தரநிலைகளில் முறைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

தடமறிதல் பின்வருமாறு செயல்படுகிறது: ஒரு மேற்பரப்புத் தகட்டை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படும் மின்னணு மட்டக்கருவி அல்லது லேசர் குறுக்கீட்டுமானி, அந்தக் கருவியை விட அதிகத் துல்லியமான ஒரு குறிப்புத் தரநிலைக்கு எதிராக அளவீடு செய்யப்பட்டிருக்க வேண்டும். அந்தக் குறிப்புத் தரநிலையானது, அதையும் விட இன்னும் துல்லியமான ஒரு தரநிலைக்கு எதிராக அளவீடு செய்யப்பட்டிருக்க வேண்டும் — இவ்வாறு, ஜெர்மனியில் உள்ள PTB, அமெரிக்காவில் உள்ள NIST, இங்கிலாந்தில் உள்ள NPL, அல்லது சீனாவில் உள்ள NIM போன்ற ஒரு தேசிய அளவியல் நிறுவனத்தால் (NMI) பராமரிக்கப்படும் ஒரு முதன்மை அளவீட்டுத் தரநிலையில் முடிவடையும் ஒரு சங்கிலித் தொடர் போல இது தொடர்கிறது.

இந்தச் சங்கிலியில் உள்ள ஒவ்வொரு இணைப்பும், என்ன அளவிடப்பட்டது, அதன் முடிவு, அளவீட்டு நிச்சயமற்ற தன்மை மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட குறிப்புத் தரநிலை ஆகியவற்றைக் குறிப்பிடும் ஒரு அளவுத்திருத்தச் சான்றிதழுடன் ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. ஒரு முழுமையான தடமறியும் சங்கிலியானது, ஒரு மேற்பரப்புத் தகட்டின் சமதளச் சான்றிதழ் உட்பட எந்தவொரு அளவீட்டு முடிவையும், ஆவணப்படுத்தப்பட்ட சான்றுகளின் மூலம், மீட்டர் மற்றும் பிற SI அலகுகளை வரையறுக்கும் முதன்மை இயற்பியல் தரநிலைகளுடன் இணைக்க அனுமதிக்கிறது.

துல்லியமான கிரானைட் பாகங்கள் மற்றும் மேற்பரப்புத் தகடுகளை வாங்குபவர்களுக்கு, இந்தத் தடமறிதல் சங்கிலியைச் சரிபார்ப்பது என்பது ஒரு அதிகாரத்துவ சம்பிரதாயமல்ல — மாறாக, ஒரு சான்றிதழ் ஆவணத்தில் உள்ள தரக் குறியீடானது, துல்லியத்தன்மை சரிபார்க்கப்பட்ட கருவிகளைக் கொண்டு உறுதிப்படுத்தப்பட்ட, அந்தப் பாகத்தின் உண்மையான, அளவிடக்கூடிய ஒரு பண்புடன் ஒத்துப்போகிறது என்பதற்கான தொழில்நுட்பச் சரிபார்ப்பே இதுவாகும்.

உபகரண வடிவமைப்பாளர்கள் மற்றும் கொள்முதல் பொறியாளர்களுக்கான நடைமுறை தாக்கங்கள்

சமதளத் தரநிலைகளைப் புரிந்துகொள்வது, துல்லியமான கிரானைட் பாகங்களைக் குறிப்பிடுபவர்களுக்கு நேரடி நடைமுறைத் தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது:

பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ற தரத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். பெரும்பாலான உற்பத்தி ஆய்வுப் பணிகளுக்கு, தரம் 0 கொண்ட ஒரு மேற்பரப்புத் தகடு போதுமானதை விட அதிகமாகும். அந்த அளவு துல்லியம் தேவைப்படாத ஒரு பயன்பாட்டிற்கு தரம் 00-ஐக் குறிப்பிடுவது, அளவீட்டுத் திறனை அதிகரிக்காமல் செலவை மட்டுமே கூட்டுகிறது. இதற்கு மாறாக, ஒரு துல்லியமான அளவுத்திருத்த ஆய்வகத்தில் உள்ள CMM தரவு அட்டவணைக்கு தரம் 1-ஐக் குறிப்பிடுவது, ஒரு முறையான அளவீட்டுப் பிழையை உருவாக்குகிறது, அது அந்த இயந்திரத்தில் செய்யப்படும் அனைத்துப் பணிகளையும் செல்லாததாக்கிவிடும்.

தரநிலையைத் தெளிவாகக் குறிப்பிடவும். பொருந்தக்கூடிய தரநிலை குறிப்பிடப்படவில்லை எனில், “கிரேடு 0 கிரானைட் மேற்பரப்புத் தகடு” என்பது ஒரு முழுமையற்ற விவரக்குறிப்பாகும். DIN 876 கிரேடு 0 மற்றும் ASME B89 கிரேடு ஆய்வு ஆகியவை ஒத்த, ஆனால் முற்றிலும் ஒன்றல்லாத சமதளப் பரப்பு சகிப்புத்தன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. சர்வதேச விநியோகச் சங்கிலிகளுக்கு, எந்த தேசிய அல்லது சர்வதேசத் தரநிலை கிரேடு வகைப்பாட்டை நிர்வகிக்கிறது என்பதை எப்போதும் குறிப்பிடவும்.

முழுமையான அளவுத்திருத்த ஆவணங்கள் தேவை. ஒரு சான்றிதழானது, பயன்படுத்தப்பட்ட அளவீட்டு முறை, அளவீட்டின் போது நிலவிய சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள், பயன்படுத்தப்பட்ட குறிப்பிட்ட கருவி மற்றும் அதன் அளவுத்திருத்தச் சான்றிதழ் எண், மற்றும் அளவீட்டு நிச்சயமற்ற தன்மையுடன் கணக்கிடப்பட்ட சமதள மதிப்பு ஆகியவற்றைக் குறிப்பிட வேண்டும். இந்தத் துணைத் தகவல்கள் இல்லாமல், “தரம் 0-ஐப் பூர்த்தி செய்கிறது” என்று மட்டும் குறிப்பிடும் ஒரு சான்றிதழ், அதன் தடமறியும் தன்மையை நிரூபிக்காது.

அளவீட்டு இடைவெளியைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள். கிரானைட் மேற்பரப்புத் தகடுகள் நிரந்தரமாக நிலையானவை அல்ல — அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படும் பகுதிகளில் அவற்றில் தேய்மானம் ஏற்படலாம், மேலும் அவற்றின் சமதளத்தன்மை அவ்வப்போது மீண்டும் சரிபார்க்கப்பட வேண்டும். ASME B89.3.7 ஆனது, பயன்பாட்டின் அதிர்வெண் மற்றும் செய்யப்படும் அளவீடுகளின் முக்கியத்துவத்தின் அடிப்படையில், மறுதகுதிச் சரிபார்ப்பு இடைவெளிகள் குறித்த வழிகாட்டுதலை வழங்குகிறது.

முடிவுரை: நம்பிக்கைக்கான அடித்தளமாகத் தரநிலைகள்

துல்லியமான கிரானைட் மேற்பரப்புத் தகடுகளுக்கான சமதளத் தரநிலைகள் என்பவை அடிப்படையில் ஓர் நம்பிக்கை அமைப்பாகும் — இது சிங்கப்பூரில் உள்ள ஒரு வாங்குபவரையும், ஜெர்மனியில் (அல்லது சீனாவில்) உள்ள ஒரு உற்பத்தியாளரையும், ஒரு விவரக்குறிப்பின் சரியான பொருள் என்ன, அது எவ்வாறு சரிபார்க்கப்பட்டது, மற்றும் அது கொண்டுள்ள அளவீட்டு நிச்சயமற்ற தன்மை என்ன என்பவற்றில் உடன்பட அனுமதிக்கும் ஒரு பகிரப்பட்ட தொழில்நுட்ப மொழியாகும். இந்த மொழியை — அதாவது அதன் தரங்கள், தரநிலைகள், அளவீட்டு முறைகள் மற்றும் தடமறியும் சங்கிலித்தொடர் ஆகியவற்றை — புரிந்துகொள்வதுதான், ஒரு கொள்முதல் முடிவை கண்மூடித்தனமான நம்பிக்கையிலிருந்து, ஆவணப்படுத்தப்பட்ட சான்றுகளால் ஆதரிக்கப்படும் ஒரு பொறியியல் தீர்ப்பாக மாற்றுகிறது.

அளவீட்டுத் துல்லியமே பொருளின் தரத்தைத் தீர்மானிக்கும் பயன்பாடுகளில், இந்த அடித்தளம் தவிர்க்க முடியாதது. இதுவே, துல்லியமான உற்பத்தி தங்கியிருக்கும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத உள்கட்டமைப்பாகும்.