Roughness analysis of composite based on aluminum alloys after electrical discharge machining process with use of different filtering methods

摘要

Ceramic materials or metallic materials containing ceramic phases are very interesting cases in roughness measurement. They are characterised by more or less pored surface. This paper presents roughness analysis of composite material with aluminum alloy base (AISi7Mg) with 10 vol. % of silicon carbide (SiC) and 10 vol. % of spherical graphite (Cg) additions. Surfaces of these samples were prepared using electrical discharge machining (EDM) process. Measurements were performed with use of contact TOPO 02 profilometer equipped with diamond stylus tip (2 μm radius and 60 degree cone angle). This machine is produced in The Institute of Advanced Manufacturing Technology. Measurements were analysed with use of three filtration methods: Gaussian filter, Robust Gaussian filter and Gaussian filter for surfaces having stratified functional properties. Height roughness parameters, roughness core parameters and volume parameters were calculated. Most proper filtering method, which gives credible results of roughness parameters, was chosen.%Materiały ceramiczne lub metaliczne zawierające fazy ceramiczne stanowią interesujący przypadek w pomiarach chropowatości powierzchni. Charakteryzują się bardziej lub mniej porowatą strukturą. Artykuł przedstawia analizę chropowatości materiału kompozytowego o osnowie ze stopu aluminium (AISi7Mg) zawierającego dodatek 10% obj. węglika krzemu (SiC) oraz 10% obj. grafitu sferycznego (Cg). Powierzchnie próbek przygotowano z zastosowaniem obróbki elektroerozyjnej (EDM). Pomiary wykonano profilometrem stykowym TOPO 02 wyposażonym w głowicę indukcyjną z końcówką diamentową w kształcie stożka (promień: 2 μm, kąt wierzchołkowy: 60°). Przyrząd produkowany jest w Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania. Analizę wykonano trzema metodami filtracji: Gaussa, odpornej Gaussa oraz Gaussa dla powierzchni o warstwowych właściwościach funkcjonalnych. Obliczono parametry: wysokościowe, rdzenia chropowatości, objętościowe. Na podstawie wyników wybrano najlepszą metodę filtracji, dającą wiarygodne wyniki pomiaru parametrów chropowatości.