繩索等級的特性描述與量化

繩索特性分析與繩索等級判定

鋁合金（AL）的起皺現象是汽車合金板材與車體鈑件表面結構化的現象。相關品質判斷標準為橘皮紋的形成，其本質是表面出現不當波浪狀起伏。起皺或隆起紋路屬於視覺缺陷，可透過Polytec的3D表面轮廓仪系統進行大面積量測，實現非接觸式、可靠且可重複的起皺等級評估。

鋁板表面處理工藝作為車身鈑件的表面處理技術

除其他優勢外，鋁合金能實現輕量化結構設計，並為汽車應用提供創新的減重解決方案。因此，在強度重量比至關重要的應用領域，鋁合金的需求正急速增長。鋁生產商供應市場的未加工鋁合金需經軋製、拉伸及壓製等工序成形。成形加工會導致合金晶粒結構重排，進而增加表面粗糙度並形成「橘皮」外觀。

Quantifying the orange peel: roping classes defined by the Sa parameter

繩索結構的成因

在特定條件下，表面粗糙度可能凝聚成較大的帶狀或「繩狀」結構，這些結構通常呈現與軋製方向平行、與拉伸方向垂直的排列。此類結構的寬度通常介於0.2至2毫米之間，長度則在10至30毫米範圍內。繩狀結構可透過肉眼辨識，並會破壞表面外觀。

Sample dimensions, location of the sample to rolling direction and direction of pre-strain

利用Sa參數測定繩索等級

在軋製與拉伸處理後後，表面粗糙度通常會增加，並出現繩狀紋理結構。依據ISO 25178標準，可運用面積S紋理參數（即Sa、Sq）來表徵此新型表面粗糙度。 Hotz^{等人¹曾發表}採用Sa參數的表徵結果。Sa參數描述表面相對於最小平方平面的平均偏差，其功能相當於用於線性表徵的Ra、Wa或Pa參數。通常S紋理參數適用於尺度限制表面。然而ISO 25178-700標準允許針對S紋理參數計算實施應用導向的尺度限制。由於繩索狀結構寬度達數毫米，可採用尺度限制結構尺寸計算Sa參數。

_{¹W. Hotz, R. Müller, J. Timm, "鋁合金汽車外殼板材的繩狀紋理測量", 會議論文集《2009年材料測試：研究與實踐中特性值測定之進展》，M. Borsutzki, S. Geisler 編，Stahleisen 出版社，杜塞道夫 (2009) 365–370。}

轮廓仪選擇合適的表面處理方案，請放心委託我們——讓我們為您的樣品執行可行性研究。

免費提供樣品可行性研究

Schedule your feasibility study with your sample

聯絡我們的專家

_{聯絡我們以獲取繩索特性分析。}

使用壓痕進行繩索等級判定

作為判定壓印等級的第二種方法，可採用德國汽車工業協會（GAAI）建議的VDA 239-400標準，該方法利用表面壓印痕跡進行判斷。壓印法與複製信用卡凸字結構的原理相似：將紙張覆蓋於凸字結構上，以鉛筆摩擦使凸字表面顯影——凹陷處保持明亮，凸起處則呈現暗色。透過特殊製備的黏性膠帶取樣後，以300 dpi解析度掃描形成灰階影像。

在此解析度下，不相關的小結構（粗糙度）將被過濾掉，不再可辨識。當壓印過程正確執行時，灰階值即為高度指標。軟體透過灰階影像評估，依據0（無繩狀）至9（極強繩狀）標準計算繩狀程度。此方法看似簡便，實則耗時費力、精確度不足且易出錯。採用Polytec的TopMap 白光干涉儀可徹底消除這些缺點。

轮廓仪為確保測量結果符合GAAI標準，TopMap 表面光學量測儀配備專用演算法，可預處理並輸出數據以進行繩索化等級判定。此外，其整合式表面量測軟體能依據VDA 239-400 GAAI規範計算RK參數。