Rugositat superficial en la fabricació: mesura, factors que afecten i minimització
Última actualització: 09/01, temps de lectura: 5 minuts
Acabat d'una superfície rugosa
Entenem la rugositat superficial amb el terme d'acabat superficial.El procés d'allisat de la superfície de peces i productes fabricats es coneix com a acabat superficial, que s'examina mitjançant la rugositat superficial.El paràmetre més popular per a la quantificació matemàtica de la rugositat és Ra.Mostra la desviació mitjana aritmètica a la superfície.Una R més petitaaimplica una textura més suau.
La rugositat superficial és la irregularitat en la textura superficial formada per la sèrie d'estructures de cresta i canal.Aquestes crestes i abeuradors poden ser microscòpics i visibles, depenent del nivell de rugositat.La qualitat superficial de les matèries primeres o productes acabats és crucial en la indústria manufacturera.No es tracta només de l'atractiu estètic, sinó que també afecta la funcionalitat i la qualitat general de les peces.
Mesura de la rugositat superficial
Perfil de superfície rugosa
La rugositat de la superfície es denota per”Ra,“i la seva unitat són les micres (µ).Ra dóna les diferències mitjanes entre la cresta (altura) i l'abeurador (profunditat) en una superfície sobre la longitud de mesura.
El mesurament de la superfície és vital per produir peces i productes fiables i consistents en la fabricació de precisió.Per tant, els paràmetres de superfície s'han de mesurar i controlar segons l'especificació requerida.Per exemple, mesurar la rugositat de la superfície és la porta d'entrada per aconseguir l'acabat superficial requerit.
1. Mesura amb la sonda.
Aquest és el mètode de contacte per mesurar la rugositat de la superfície.Per prendre la mesura, una sonda o llapis ha de tocar la superfície.
Mesura de la rugositat amb la sonda
El patins es mou primer per establir la referència, i la sonda segueix enrere per moure's per la superfície a través de crestes i abeuradors mentre envia senyals elèctrics per desenvolupar el perfil de la superfície.Després d'això, es pot obtenir la rugositat de la superfície a partir del perfil creat.
2. Perfilometria òptica
Aquest plantejament uses ones de llum o ones sonores.El dispositiu envia ones ultrasòniques a la superfície i rep reflexos.La posició de l'ona reflectida s'utilitza per crear un perfil de superfície 3D i calcular la rugositat.
Perfil 3D de rugositat a partir de perfilometria òptica
3. Comparació
En aquest mètode, el fabricantcompara la superfície del producte amb el producte amb peces estàndard mesurades prèviamenti selecciona el més proper utilitzant el seu sentit.Tot i que no és un mètode molt precís, es pot utilitzar quan no es necessita una major precisió i s'aplicarà més pintura a la superfície.
Rugositat vs.Fabricació
Un dels indicadors clau de rendiment de les peces fabricades és la rugositat.Els nivells significatius de rugositat superficial provoquen esquerdes durant l'ús i desenvolupen la possibilitat d'una corrosió extrema quan s'exposa al medi ambient.A més, la rugositat pot reduir l'eficiència i, finalment, perjudicar un sistema mecànic on es requereix una baixa fricció perquè una superfície irregular augmenta la fricció entre les peces.
Depenent de l'aplicació, cada component mecànic té un límit superior diferent per a la rugositat superficial.Per exemple, els elements on la fricció és una preocupació tenen una baixa tolerància a la rugositat perquè les operacions es tornen difícils i el component s'esquerda quan la rugositat és massa alta.
Els fils i les superfícies d'acoblament poden tenir una bona quantitat de rugositat perquè això no interfereix amb l'aparellament i facilita l'ajustament adequat entre els components.Així mateix, la superfície on és necessària la pintura té en compte un cert grau de rugositat, que desenvolupa l'adhesivitat i facilita el procés.
Rugositat superficial en algunes operacions de fabricació habituals
| Funcionament | Ra( Màxim) | Ra(mínim) |
| Tall de flama | 25 | 12.5 |
| Fresat | 6.3 | 0,8 |
| Brotxa | 3.2 | 0,8 |
| Planificar, donar forma | 12.5 | 1.6 |
| Perforació | 6.3 | 1.6 |
| Fresat Químic | 6.3 | 1.6 |
| Electe.Mecanitzat de descàrrega | 4,75 | 1.6 |
| Casting d'inversió | 3.2 | 1.6 |
| Cast de sorra | 25 | 12.5 |
| Mòlta | 1.6 | 0.1 |
| Afilat | 0,8 | 0.1 |
| Electro-polonès | 0,8 | 0.1 |
| Polit | 0,4 | 0.1 |
| Làser | 6.3 | 0,8 |
| Avorrit, girant | 6.3 | 0,4 |
Valors de rugositat superficial en diferents operacions
Símbols per a la rugositat superficial
Primer parlem de les abreviatures utilitzades en símbols abans de passar als símbols.Si observeu els símbols d'acabat superficial dels dibuixos de fabricació, veureu una varietat d'abreviatures.
|
| Significat |
| Ra | Rugositat mitjana de la superfície, mitjana aritmètica de totes les altures dels pics a partir de la línia de referència.
|
| Rmàx | Distància vertical màxima entre cresta i abeurador |
| Rz | Alçada màxima mitjana de 5 crestes més altes, |
| · Rt | Alçada total del perfil de rugositat |
Llista d'abreviatures
Símbols de rugositat superficial
| a | Valor de rugositat en micròmetres (µm) |
| b | Mètode de producció |
| c | Longitud de mostreig de rugositat (mm o polzades) |
| d | la direcció de la superfície |
| e | requisit mínim d'eliminació de material (mm) |
| f | alçada màxima mitjana dels cims |
Significat de les variables utilitzades en símbols
Mitjançant l'anàlisi dels símbols de rugositat superficial en un dibuix de fabricació, els dissenyadors i operadors poden comunicar l'estat de l'acabat superficial de qualsevol component mecanitzat.
Per exemple, un operador CNC pot determinar a partir del dibuix dels dissenyadors quant de material s'ha d'eliminar de la superfície durant l'acabat.
Quins factors afecten el grau de rugositat de la superfície?
Els tres factors següents afecten la rugositat de la superfície;Operació de tall, mòlta i paràmetres de control (velocitat de tall i velocitat d'alimentació).
1. Operació de tall
Un cop finalitzada l'operació de tall amb Mecanitzat CNC, l'eina de tall deixa residus a la superfície de tall a causa de la pressió durant l'alliberament de l'eina de la peça de treball.
Aquest residu (anomenat rebaba) també afecta l'estabilitat dimensional necessària dels components.Els factors següents determinaran la mida i la quantitat de residus a la superfície que deixa l'eina de tall.
- La desviació de l'angle de tall
- Deflexió del radi de la informació sobre eines
- Velocitat d'alimentació
- deformació durant el tall
2. Mòlta
El procés de mòlta en la fabricació utilitza mitjans de mòlta rígids i abrasius, i la temperatura pot arribar als 1500 ° C durant el procés.La vora de les partícules abrasives generarà un flux de calor plàstic a causa de l'alta temperatura de treball, deixant una lleugera rugositat a la superfície.
3. Velocitat de tall i velocitat d'alimentació
La velocitat de tall més alta augmenta la formació de les fitxes, i la mida de les fitxes també serà més extensa.Per tant, l'eina deixarà més rebaves a la superfície perquè l'alta velocitat de tall augmentarà la fricció entre l'eina i la superfície de tall, augmentant el valor Ra.A més, una velocitat d'alimentació més alta augmentarà l'alçada dels residus a la superfície.
Com puc minimitzar la rugositat de la superfície?
· Establiu la velocitat d'alimentació adequada perquè una velocitat d'alimentació alta fa que es formin més residus a la superfície de tall.Per reduir la rugositat, utilitzeu un fluid de tall eficient i eines de tall precises.
· Els angles de deflexió elevats produeixen rebaves de mecanitzat i marques a la superfície, així que minimitzeu-les.
· Com que el desgast de l'eina augmenta la rugositat de la superfície, poliu la mòlta abans de rectificar.
· La fricció augmenta per la vibració de les eines de mecanitzat, la qual cosa fa que la superfície es torni més rugosa.Per tant, abans de procedir a les operacions de mecanitzat, reduir la vibració i afegir fluid de tall.
· Trieu el material de l'eina de mecanitzat en funció de les característiques de la matèria primera.Per exemple, si esteu mecanitzant materials durs, utilitzeu eines de carbur que continguin cables.L'eina també ha de ser uniformement fina.
Conclusió
La superfície ha de caure sempre dins de certs límits de rugositat durant el procés de fabricació segons les especificacions del component mecànic.Ra suggereix que hauríem d'acceptar o rebutjar el projecte pel que fa a l'acabat superficial.Un perfilòmetre calcula la rugositat aritmètica de la superfície determinant l'alçada mitjana de les irregularitats que componen el component de rugositat a partir d'una línia de referència.
Per al tractament de la rugositat superficial, es requereix un processament addicional, com ara desbarbat, rectificat i polit.Aquests enfocaments ajuden a aconseguir el valor de rugositat dins del límit desitjable.Tanmateix, aquest postprocessament s'afegeix al cost de fabricació, per la qual cosa és millor tenir en compte el factor de rugositat en el procés de disseny i fabricació del producte.ProleanHubcompta amb dissenyadors i enginyers especialitzats en control de processos i acabat de superfícies.Ets lliure decontacteu amb nosaltressi necessiteu algun projecte que estigui dins del límit de rugositat desitjat.
Preguntes freqüents
Què és la rugositat superficial?
La rugositat superficial és el paràmetre que dóna una idea de l'acabat superficial en peces i mercaderies fabricades.Indica les irregularitats de la superfície i ha d'estar dins del límit desitjat.
Una superfície rugosa afecta la qualitat del producte?
Sí, les superfícies rugoses tenen un alt potencial de corrosió i esquerdes.A més, afecta la lubricació de les peces.
La rugositat té alguna aplicació positiva?
Sí, la rugositat superficial pot ser útil quan cal aplicar la pintura perquè augmenta l'adhesivitat.A més, les parts a acoblar no es refereixen a la rugositat.
Què vol dir Ra?
Ra es coneix com a rugositat superficial mitjana, la mitjana aritmètica de totes les altures dels pics a partir de la línia de referència.
Quins són els mètodes estàndard per mesurar la rugositat superficial?
La comparació amb un gràfic estàndard de rugositat, la mesura amb la sonda i la perfilometria òptica són els tres mètodes estàndard per mesurar la rugositat superficial.
Hora de publicació: 05-jul-2022