Skip to content

A felületi mikrogeometria és mikrotopográfiai érdességének és hullámosságának vizsgálata; A felület tribológiai folyamatokban betöltött szerepe, a felület modellezésének lehetőségei

Vezető kutató:
Dr. Horváth Sándor, egyetemi docens

Kutatók:
Dr. Czifra Árpád, Barányi István, Gyurecz György

A kutatás időtartama:
1987-től folyamatosan

A kutatás célja:
Műszaki felületek mikrogeometriájának, mikrotopográfiájának vizsgálata, a felületi sajátosságok leírása, modellezése, a felület működésben betöltött szerepének jellemezése Kulcsszavak: mikrogeometria, érdesség, hullámosság, genetikai algoritmus, súrlódás, kopás.

A kutatás témakörei, módszertana:
Kutatócsoportunk a felületi mikrogeometria és mikrotopográfiai feldolgozás-technikájával foglalkozik. Vizsgálatainkhoz a Kar Anyagtudományi és Gyártástechnológiai Intézetének Mikrotopográfiai laboratóriuma biztosítja a szükséges méréstechnikai hátteret. A kutatás középpontjában a felületi mikrotopográfiai, mint a működési körülményeket meghatározó tényező áll. A felület mikro- (és nano-) szintű egyenetlenségeinek vizsgálatát különböző aspektusokból végezhetjük el. Munkánk során gyakorlati műszaki alkalmazások vizsgálatán keresztül igyekszünk feltárni a felületi egyenetlenségek mérését és kiértékelését befolyásoló tényezőket, az egyes kiértékelés-technikák érzékenységét, gyakorlati jelentőségét, alkalmazási korlátaikat. Kutatásaink között szerepel:

  1. Az érdesség és hullámosság szűréstechnikája.
  2. A felületi hullámosság parametrikus jellemzése, a hullámossági paraméterek információtartalma.
  3. A mérési körülmények (mintavétel, mérési hossz) hatása különböző érdességmérési módszerekre.
  4. Topográfiák érdességcsúcsainak és karcainak, valamint azok geometriai sajátosságainak jellemzése.
  5. A motif technika alkalmazási lehetőségei.
  6. Fraktálok alkalmazása a mikrogeometriai jellemezésére.
  7. Felületek hullámhossz összetevőinek és orientációjának meghatározása.

A felületmodellezés nyújtotta lehetőségek alkalmazásával a sok esetben összetett műszaki felületek helyett bizonyos szempontok szerint strukturált topográfiákon is lehetőségünk nyílik az egyes topográfiai kiértékelési technikák tesztelésére, vizsgálatára. Kutatásaink jelenlegi irány a tribológia területe felé mutat. A kopási és súrlódási folyamatok szorosan kötődnek a felület minőségéhez. Az érdesség és hullámosság vizsgálata terén szerzett szaktudásunkkal kapcsolódunk be külső partnerek tribológiai kutatásaiba, illetve az Anyagtudományi és Gyártástechnológiai Intézet súrlódásos kopásvizsgáló berendezésén magunk is végzünk kísérleteket.

Eredmények, várható műszaki és gazdasági hatások:
A kiértékeléshez használt módszerek továbbfejlesztésével, új technikák kidolgozásával elsősorban az ipar számára igyekszünk konkrét szakmai ajánlásokat megfogalmazni, a tudomány legújabb eredményeit a gyakorlatba ültetni. Az eredmények hosszútávon a működéshez optimált topográfia tervezési irányelveiként realizálódhatnak.

Az elmúlt 5 év legfontosabb publikációi:
[1] Czifra, Á., Váradi, K., Horváth, S.: Three dimensional asperity analysis of worn surfaces, Meccanica (2008) Vol43, p. 601-609 (IF:0,892)

[2] Horváth, S., Czifra, Á. Palásti, K. B.: Separation of Surface Microtopography Unevenness in 3D, Journal of Machine Manufacturing, Volume XLIX. Issue E2 HU, p. 33-36 (2009)

[3] Gy. Gyurecz: Genetic Algorithm in Removing Local NURBS Surface Irregularities Using Highlight Lines, pp. 1703-1704 ISBN 978-1-60558-131-6, GECCO 2008 Atlanta, GA, USA .

[4] Czifra Á., Horváth S.: Complex Microtopography Analysis in Sliding Friction of Steel-Ferodo Material Pair, (2011) online first, DOI: 10.1007/s11012-010-9422-9, (IF:0,892)

[5] Barányi, I., Czifra, Á.: Különböző megmunkálású felületek vizsgálata amplitúdó sűrűség spektrum (PSD) analízissel, GÉP 2009/10-11, p.7-10

A kutatómunka legjelentősebb publikációi:
[1] Horváth, S.; Palásti KB.: Forschungsergebnisse der Oberflächengeometrie in Ungarn., 4.Internationales DAAAM Symposium, Brno, 1993. pp. 119-120

[2] Czifra, Á., Váradi, K., Palásti K., B.: Analysis of worn surfaces by a slicing method, Internacional Journal of Applied Mechanics and Engineering, 2004/9 p.: 193 – 198.

[3] Gyurec Gy.: Felületi mikrogeometria optimális rekonstrukciója Genetikai Algoritmus alkalmazásával GÉP 2005/9-10 , pp. 67-70 2005 Géptervezők és Termékfejlesztők XXI. Országos Szemináriuma, Miskolc.

[4] Gyurecz Gy.: Genetikai algoritmus (GA) alkalmazhatósága a felületi hullámosság és érdesség rekonstrukciójában, Műszaki szemle - Technical Review, pp. 102-105, ISSN 1454-0746, 2007.

[5] Czifra, Á., Váradi, K., Horváth, S.: Three dimensional asperity analysis of worn surfaces, Meccanica (2008) Vol43, p. 601-609 (IF:0,892)

[6] Horváth, S.: A hullámosság hatása a működési tulajdonságokat leíró paraméterekre, Gép, 2008/10-11 p.48-51

[7] Horváth, S., Gyurecz, Gy.: Műszaki felületek hullámosságának modellezése, Műszaki szemle Technical review, Különszám, 2008. ISSN 1454-0746, p. 165-168

[8] Czifra, Á., Goda, T., Váradi, K., Garbayo, E.: Wide frequency range 3D power spectral density analysis of plunger’s topography of brake system, 12th International Conference on Metrology & Properties of Engineering Surfaces, Rzeszów, Poland, 2009 pp. 377-381 (Best Poster Award)

[9] Horváth S., Czifra Á.: A felületi mikrotopográfia domináns hullámhosszának vizsgálata, OGÉT XVIII. Nemzetközi Gépész Találkozó, Nagybánya, 2010 április 23-25, p. 186-189

[10] Czifra Á., Horváth S.: Complex Microtopography Analysis in Sliding Friction of Steel-Ferodo Material Pair, (2011) online first, DOI: 10.1007/s11012-010-9422-9, (IF:0,892)