Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 2
Кроме того, в отличие от моделей, использующих только фиксированные весовые функции для оценки неоднородности (например, в работах [13, 16, 22]), SLR позволяет гибко адаптировать чувствительность критерия под конкретные технологические и эксплуатационные условия. Настраиваемость расширяет сферу использования модели — от оптимизации параметров ионно плазменной обработки до интеграции в inline-контроль. Преимущества предлагаемого подхода определяют высокую прикладную ценность для задач точной поверхностной инженерии и высоконагруженных поверхностей, где допустимы лишь минимальные отклонения от заданных свойств. В сравнении с существующими метрологическими подходами можно утверждать, что использование параметра SLR расширяет инструментарий оценки равномерности однородности модифицированного поверхностного слоя, обеспечивая необходимый уровень чувствительности и воспроизводимости в условиях реального производства и научных исследований. Вы воды С использованием возможностей информационных технологий разработана и обоснована эффективность параметрической модели расчета пространственного распределения толщины модифицированного поверхностного слоя на заготовках сложной формы, основанная на учете флюенса ионов, геометрических факторов, а также направленности ионного потока, что позволяет управлять проявлениями близко- и дальнодействующего эффектов. В качестве ключевого элемента модели принят адаптивный критерий локальных неоднородностей, основанный на степени локального реагирования (SLR), это позволило количественно оценивать не только среднюю равномерность, но и выявлять критические локальные перепады толщины. Апробация модели продемонстрировала высокую степень согласия с экспериментальными данными, полученными методами XPS и GD-OES, при коэффициенте детерминации R2, равном 0,96, средней абсолютной ошибке 10,4 нм и относительном отклонении менее 4,1 %. Карта толщины выявила закономерные вариации, обусловленные геометрией и затенением, а также локальные флуктуации, соответствующие микродефектам, что отражает проявление близкодействующего эффекта. Предложенный критерий обеспечивает устойчивую работу модели при вариациях технологических параметров и позволяет гибко адаптировать алгоритм оценки под конкретные условия. Использование предложенного критерия в контуре обратной настройки оборудования дает возможность сократить число итераций технологической оптимизации на 15-20 %, а также уменьшить время калибровки оборудования на 12-15 % по сравнению с подходами, основанными на усредненных показателях равномерности. Это повышает точность контроля и воспроизводимость процесса обработки управляя проявлением дальнодействующего эффекта, что критично при поверхностной инженерии на деталях с высокими требованиями к надежности. Предложенная модель может быть эффективно интегрирована в цифровые двойники технологических процессов и системы inline-метрологии, обеспечивая инженерную точность при анализе и управлении качеством модифицированных поверхностей в прецизионном машиностроении, микроэлектронике и имплантологии. Список источников 1. ЧернышевВ. Л., Кузнецов А. Ю., Гнедин С. П. Поверхностные технологии вмашиностроении. М.:Машиностроение, 2021. 328 с. 2. Бугаенко В. Л., Ларионов А. Н., Мазуров Ю. Н. Проблемы надежности прецизионных узлов при ионной модификации // Трение и износ. 2020. Т. 41, № 2. С. 139-144. 3. Zhang L., Xu C., Li X. Surface quality control in plasma-enhanced precision assemblies // J. Mater. Proces. Technol. 2021. Vol. 296. P. 117235. 4. Алиев А. Н., Горбунов А. В., Самсонов В. М. Методы оценки однородности покрытий в наномасштабе // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2022. № 5. С. 45-52. 5. Sharma P., Gupta D., Tiwari A. Statistical models for uniformity analysis of functional coatings // Surface and Coatings Technology. 2023. Vol. 462. P. 129451. 6. Liu Q., Zhao Z., Chen Y. Failure analysis of nanoscale multilayers in MEMS structures // Microelectronic Reliability. 2020. Vol. 110. P. 113658.
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz