Pinnanmuodon

Pinnanmuoto tarkoittaa kappaleen pinnan topografiaa ja tekstuuria. Se käsittää sekä makroskooppiset muodot kuten kuopat ja uurteet että mikro- ja nanoskooppiset epätasaisuudet sekä toistuvat pinnatekstuurit. Pinnanmuoto muodostuu sekä valmistusmenetelmien että käytöstä ja ympäristötekijöiden vaikutuksesta, ja sen tutkiminen kuuluu geologiaan, metallurgiaan sekä yleiseen materiaalitieteeseen ja nanoteknologiaan. Pinnanmuoto vaikuttaa moniin ominaisuuksiin kuten kiinnittymiseen, kulutukseen, kitkään, veden käyttäytymiseen sekä optisiin ja sähköisiin ominaisuuksiin.

Pinnanmuodon tutkimus ja luokittelu kattaa useita mittaus- ja analyysimenetelmiä. Kosketusprofilometria mittaa pinnan korkeuserien profiilin, kun taas optinen profilometria sekä interferometria tarjoavat kolmiulotteisen kuvan pinnasta. Atomivoima- ja elektronimikroskopiat (AFM, SEM) mahdollistavat mikroskooppisten rakenteiden kartoituksen ja karakterisoinnin. Näillä menetelmillä saadaan erilaisia mittaustuloksia kuten karkaisu tai rosoisuus (esimerkiksi Ra, Rq, Rz) sekä tekstuurin suunta ja anisotropia.

Pinnanmuodon hallinta on tärkeää monissa prosesseissa, kuten hionta- ja viimeistelyprosesseissa, pinnoitteissa, sekä liimausten ja kokoonpanon laadunvarmistuksessa. Se on myös olennaista suunnittelussa, kun pyritään optimoimaan kulutuskestävyyttä, liimauskykyä, vedenpoistoa tai valonheijastusta sekä muita pinnan ominaisuuksia.