3.2 Определение рациональной последовательности нанесения многослойных функционально – ориентированных покрытий

Основной характерной чертой ФО технологий является наличие связи между свойствами функциональных элементов, технологическими воздействиями и особенностями эксплуатации. Данная связь должна учитываться на всех этапах проектирования, изготовления и эксплуатации изделия.

Для реализации данной связи при проектировании ФО технологического процесса производства ЗК, а также для обеспечения заданных, требуемых или предельных свойств элементов, разработаны принципы ориентации ТВ, свойствам функциональных элементов и особенностям эксплуатации [86, 89]. Сущность данных принципов состоит в обеспечении следующего:

- функционального соответствия особенностей действия элементарных эксплуатационных функции в каждой зоне ЗК, характеристик реализации ТВ и параметров обеспечения необходимых свойств в рассматриваемой функциональной зоне;

- топологического соответствия геометрических параметров функциональных зон ЗК, геометрическим параметрам зон реализации ТВ и геометрических параметров зон обеспечения необходимых свойств;

- количественного соответствия множества функциональных зон действия элементарных эксплуатационных функций, множеству зон реализации ТВ и множеству зон обеспечения необходимых свойств в функциональных зонах ЗК;

- адекватной зависимости особенностей действия элементарных эксплуатационных функций, технологическим воздействиям и эксплуатационным свойствам в пространстве каждой функциональной зоны или элемента ЗК;

- адекватной зависимости временных особенностей действия элементарных эксплуатационных функции, особенностям реализации ТВ и свойствам в каждой функциональной зоне или элементе ЗК;

- структурного соответствия действия множества элементарных эксплуатационных функций, реализации множества ТВ и обеспечения множества свойств в функциональных зонах или элементах ЗК из условия обеспечения заданных, требуемых или предельных свойств всего изделия;

- адекватного структурно-функционального соответствия свойств в пространстве и во времени каждого функционального элемента, предельному или заданному потенциалу общих свойств всего изделия;

- адекватного структурно-функционального соответствия свойств в окрестностях каждого функционального элемента в пространстве и во времени, предельному или заданному потенциалу общих свойств всего изделия.

Первый принцип (рис. 3.2) определяет ТВ, которое должно удовлетворять действиям эксплуатационной функции, для обеспечения требуемых свойств.

Рисунок 3.2 - Схема реализации первого принципа ориентации

Принцип обеспечивает заданное свойство функционального элемента в микро, макро зоне и участке изделия. В зависимости от действующей эксплуатационной функции представляется следующими отображениями:

где - отображение эксплуатационной функции F изделия в ТВ ТВ;

- отображение ТВ ТВ в свойства С изделия;

- отображение свойств С в эксплуатационную функцию F.

Второй принцип (рис. 3.4) характеризует место реализации ТВ, и место обеспечения необходимых свойств изделия. Принцип отвечает за пространственную точность реализации ТВ, а также за пространственное расположение в них необходимых свойств изделий. Этот принцип можно описать следующими отображениями:

где G(F) – геометрические параметры функциональной зоны ЗК;

G(TB) - геометрические параметры зон реализации ТВ;

G(C) - геометрические параметры зон обеспечения необходимых свойств.

- отображение геометрических параметров зоны действия эксплуатационной функции изделия, в геометрические параметры зоны реализации ТВ ;

- отображение (преобразование) геометрических параметров зоны реализации ТВ в геометрические параметры зоны обеспечения свойств изделия;

- отображение (преобразование) геометрических параметров зоны обеспечения свойств в геометрические параметры зоны действия эксплуатационной функции изделия.

Рисунок 3.3 - Схема реализации второго принципа ориентации

Третий принцип ориентации (рис. 3.4) определяет количество видов, типов, или вариантов ТВ, которые требуется применить к изделию в процессе изготовления, для обеспечения заданного множества свойств. Данный принцип, в зависимости от действующих эксплуатационных функций, можно описать следующими отображениями:

где M(F) - множества зон действия эксплуатационной функции;

M(ТВ) – множество зон реализации ТВ;

M(С) – множество зон обеспечения требуемых свойств;

- отображение (преобразование) множества зон действия эксплуатационной функции М(F) изделия в множество зон реализации ТВ М(TB);

- отображение (преобразование) множества зон реализации ТВ М(TB) в множество зон обеспечения свойств изделия;

- отображение (преобразование) множества зон обеспечения свойств М(C) в множество зон действия эксплуатационной функции М(F) изделия.

Рисунок 3.4 - Схема реализации третьего принципа ориентации

Четвертый принцип (рис. 3.5) характеризует механизм изменения свойств в пространстве каждого функционального элемента изделия, и реализации ТВ на функциональный элемент изделия. Данный принцип являясь качественным, действует на микро-уровне функционального элемента изделия и обеспечивает возможность изменения функциональных свойств изделия за счет переменных ТВ по заданному закону.

Этот принцип ориентации можно представить следующим отображением:

где - отображение (преобразование) элемента эксплуатационной функции изделия в элемент ТВ ;

- отображение (преобразование) элемента ТВ в элемент свойств изделия;

- отображение (преобразование) элемента свойств в элемент эксплуатационной функции изделия.

Рисунок. 3.5 - Схема реализации четвертого принципа ориентации