Comprensione della finitura superficiale nella produzione
Le superfici nelle applicazioni di produzione devono rimanere entro i limiti di rugosità desiderati per garantire la qualità ottimale delle parti. Finitura superficiale ha un impatto cruciale sulla durata e sulle prestazioni del prodotto. Pertanto, è essenziale conoscere il grafico della rugosità superficiale e la sua importanza.
Le superfici ruvide spesso si usurano più rapidamente. I livelli di attrito sono superiori a quelli delle superfici lisce e le irregolarità nella levigatezza di una superficie tendono a creare siti di nucleazione. Le rotture e la corrosione che si verificano in questi siti potrebbero quindi causare una facile usura del materiale.
Al contrario, esiste un grado di rugosità che può dare spazio all'adesione desiderata. Pertanto, non devi mai lasciare la finitura superficiale per l'interpretazione. Supponiamo che tu pensi che la finitura superficiale sia importante per il tuo prodotto, questa guida è per te.
Cos'è la finitura superficiale?
Prima di entrare nel grafico della finitura superficiale, capiamo cosa comporta la finitura superficiale. La finitura superficiale si riferisce al processo di alterazione della superficie di un metallo che comporta la rimozione, l'aggiunta o il rimodellamento. È una misura della trama completa della superficie di un prodotto che è definita da tre caratteristiche di rugosità superficiale, ondulazione e posa.
La rugosità superficiale è la misura delle irregolarità totali distanziate sulla superficie. Ogni volta che i macchinisti parlano di "finitura superficiale", spesso si riferiscono alla rugosità superficiale.
L'ondulazione si riferisce alla superficie deformata la cui spaziatura è maggiore di quella della lunghezza della rugosità della superficie. E lay si riferisce alla direzione che prende il modello di superficie predominante. I macchinisti spesso determinano la posa in base ai metodi utilizzati per la superficie.
Perché la finitura superficiale è importante nei processi di ingegneria?
La rugosità della superficie gioca un ruolo cruciale per determinare come un prodotto reagisce con il suo ambiente. La finitura di un prodotto indica le prestazioni dei suoi componenti. Inoltre, il livello di rugosità può influire sull'efficacia di un prodotto.
Questo dipende dall'applicazione di tale prodotto. Ingegneri e produttori devono mantenere sempre la finitura superficiale. Aiuta a produrre processi coerenti e prodotti affidabili.
Le misurazioni della superficie aiutano anche a mantenere il controllo della produzione. È molto utile ogni volta che c'è bisogno di ingegneria delle superfici.
Diverse finiture superficiali hanno una varietà di effetti. Il modo più semplice per ottenere la finitura superficiale desiderata è confrontarla con gli standard di finitura superficiale. La finitura superficiale può aiutare nei seguenti modi e altro ancora:
Incredibilmente importante per la corrosione e gli effetti di resistenza chimica.
Offre uno specifico appeal visivo al prodotto.
Aiuta con l'adesione di rivestimenti e vernici.
Elimina i difetti superficiali.
Migliora la conducibilità e aggiunge conduzioni elettriche superficiali.
Aumenta la resistenza del prodotto contro l'usura riducendo al minimo gli effetti di attrito.
Per saperne di più sulla finitura superficiale, leggi la nostra guida alle opzioni di finitura superficiale dello stampaggio a iniezione di materie plastiche e leggi il nostro articolo su come ottenere la migliore finitura superficiale di lavorazione CNC per i tuoi prodotti.
Come misurare la rugosità superficiale?
La rugosità della superficie è un calcolo della levigatezza relativa del profilo di una superficie. Il parametro numerico – Ra. Il grafico della finitura superficiale Ra mostra la media aritmetica delle altezze superficiali misurate su una superficie.
Come già accennato, ci sono tre componenti fondamentali di una superficie, rugosità, ondulazione e posa. Pertanto, diversi fattori stanno influenzando le caratteristiche della geometria della superficie.
Allo stesso modo, esistono diversi sistemi di misurazione della rugosità superficiale. I sistemi includono:
Metodi di misurazione diretta
Metodi senza contatto
Metodi di confronto
Metodi in-process
I metodi di misurazione diretta misurano la rugosità superficiale utilizzando uno stilo. Ciò comporta il disegno dello stilo perpendicolare alla superficie. L'operatore utilizza quindi un profilo registrato per determinare i parametri di rugosità.
I metodi senza contatto prevedono invece l'uso di luce o suono. Strumenti ottici come luce bianca e confocale sostituiscono lo stilo. Questi strumenti utilizzano diversi principi per la misurazione. Le sonde fisiche possono quindi essere commutate con sensori ottici o microscopi.
Innanzitutto, lo strumento utilizzato invierà un impulso ultrasonico alla superficie. Quindi, ci sarà l'alterazione e il riflesso delle onde sonore sul dispositivo. È quindi possibile valutare le onde riflesse per determinare i parametri di rugosità.
Le tecniche di confronto utilizzano campioni di rugosità superficiale. Questi campioni sono generati dall'apparecchiatura o dal processo. Quindi, il produttore utilizza i sensi tattili e visivi per confrontare i risultati con la superficie di parametri di rugosità noti.
Un esempio di tecnica in-process è l'induttanza. Questo metodo aiuta a valutare la rugosità superficiale utilizzando materiali magnetici. Il pickup a induttanza utilizza l'energia elettromagnetica per misurare la distanza dalla superficie. Quindi, il valore parametrico determinato può aiutare a scoprire i parametri di rugosità comparativa.
Vari metodi di misurazione della rugosità superficiale
Esistono diversi metodi e attrezzature coinvolti nella misurazione della rugosità superficiale. I metodi possono rientrare in tre categorie. Sono:
Tecniche di profilazione. Ciò comporta la misurazione della superficie utilizzando una sonda ad alta risoluzione. In questo processo, devi pensare più a una puntina fonografica in linea con la sensibilità. Una tipica sonda CNC potrebbe non essere altrettanto efficace.
Tecniche d'area. Queste tecniche misurano un'area finita della superficie. La misurazione offre una media statistica di picchi e avvallamenti in superficie. Alcuni esempi di queste tecniche includono scattering ultrasonico, scattering ottico, sonde di capacità e altro ancora. È più facile automatizzare ed eseguire con tecniche di area.
Tecniche di microscopia. Queste tecniche qualitative si basano sulla misurazione dei contrasti. I risultati forniscono informazioni rilevanti su picchi e avvallamenti sulle superfici.
Simboli e abbreviazioni del grafico di rugosità superficiale
Quando cerchi i simboli della finitura superficiale della lavorazione sul tuo browser preferito, noterai una serie di abbreviazioni. Questi includono Ra, Rsk, Rq, Rku, Rz e altri. Sono unità utilizzate nella misurazione della finitura superficiale.
Ra – Rugosità superficiale media
Sebbene la maggior parte delle persone si riferisca a Ra come media della linea centrale o media aritmetica, è la rugosità media tra un profilo di rugosità e la linea media. Questo è il parametro più comunemente usato per la finitura superficiale. Il grafico delle finiture superficiali Ra è anche uno dei più utilizzati per i valori assoluti.
Rmax – Distanza verticale dal picco alla valle
Questo parametro di rugosità è utilizzato al meglio per anomalie come sbavature e graffi. Tuttavia, potrebbe non essere ovvio con la tabella delle finiture superficiali Ra. Tuttavia, Rmax è molto più sensibile a tali anomalie.
Rz – Altezza media massima del profilo
A differenza di Ra, Rz misura i valori medi delle cinque maggiori differenze tra picchi e valli. La misurazione viene eseguita utilizzando cinque lunghezze di campionamento e aiuta a eliminare l'errore poiché Ra è abbastanza insensibile ad alcuni estremi.
Grafico della rugosità superficiale
La tabella della finitura superficiale della lavorazione offre importanti linee guida per la misurazione dei parametri di finitura superficiale standard. I produttori lo usano sempre come materiale di riferimento per garantire la qualità nel processo di produzione.
Esistono diversi processi nell'esame del grafico della finitura superficiale della lavorazione. Di conseguenza, diventa difficile scegliere il processo migliore in base alle prestazioni del prodotto. Tuttavia, il più robusto è l'uso del grafico di conversione della finitura superficiale.
Grafico di conversione della finitura superficiale
In questa sezione è presente una tabella per la tabella di conversione della finitura superficiale. Questa tabella confronta le diverse scale di rugosità superficiale per i processi di produzione. Nel frattempo, esaminiamo alcune delle abbreviazioni che troverai lì.
Ra = Rugosità media
RMS = Radice quadratica media
CLA = media della linea centrale
Rt = rugosità totale
N = Nuovi numeri di scala ISO (grado).
Lunghezza di taglio = Lunghezza richiesta per il campione
| Ra (micrometri) | Ra (micropollici) | RMS (micropollici) | CLA (N) | Rt (micron) | N | Lunghezza di taglio (pollici) |
| 0.025 | 1 | 1.1 | 1 | 0.3 | 1 | 0.003 |
| 0.05 | 2 | 2.2 | 2 | 0.5 | 2 | 0.01 |
| 0.1 | 4 | 4.4 | 4 | 0.8 | 3 | 0.01 |
| 0.2 | 8 | 8.8 | 8 | 1.2 | 4 | 0.01 |
| 0.4 | 16 | 17.6 | 16 | 2.0 | 5 | 0.01 |
| 0.8 | 32 | 32.5 | 32 | 4.0 | 6 | 0.03 |
| 1.6 | 63 | 64.3 | 63 | 8.0 | 7 | 0.03 |
| 3.2 | 125 | 137.5 | 125 | 13 | 8 | 0.1 |
| 6.3 | 250 | 275 | 250 | 25 | 9 | 0.1 |
| 12.5 | 500 | 550 | 500 | 50 | 10 | 0.1 |
| 25.0 | 1000 | 1100 | 1000 | 100 | 11 | 0.3 |
| 50.0 | 2000 | 2200 | 2000 | 200 | 12 | 0.3 |
Grafico della rugosità superficiale Cheat Sheet
Questo 'cheat sheet' di finitura superficiale è uno strumento super utile per aiutarti a comprendere meglio le varie finiture superficiali disponibili.
| micrometri Valutazione | micropollici Valutazione | Applicazioni |
| 25 | 1000 | Superfici ruvide e di bassa qualità risultanti dal taglio con sega o dalla forgiatura grossolana. Pertanto, tali superfici sono adatte per determinate aree libere non lavorate. |
| 12.5 | 500 | Si tratta di superfici ruvide e di bassa qualità risultanti da avanzamenti grossolani e tagli pesanti. Mentre i tagli provengono da tornitura, fresatura, molatura a disco e altro ancora. |
| 6.3 | 250 | Questo tipo di finitura superficiale risulta da molatura superficiale, molatura a disco, fresatura, foratura e altro. Pertanto, sono per superfici libere con requisiti di sollecitazione e permessi di progettazione |
| 3.2 | 125 | Il tipo di superficie più ruvida è spesso consigliato per le parti. Viene utilizzato anche per parti soggette a vibrazioni, carichi e sollecitazioni elevate. |
| 1.6 | 63 | Buona rugosità/finitura della macchina con la sua produzione in condizioni controllate. Implica anche avanzamenti fini e velocità relativamente elevate. |
| 0.8 | 32 | Una finitura della macchina di alta qualità, che richiede uno stretto controllo. È relativamente facile da produrre con molatrici cilindriche, senza centri o per piani. È anche preferito per prodotti che non richiedono movimenti continui o grandi carichi. |
| 0.4 | 16 | Le superfici di alta qualità vengono spesso prodotte utilizzando smerigliatura, lappatura o levigatura grossolana. Queste finiture sono quindi ottime opzioni in cui la levigatezza è di grande importanza. |
| 0.2 | 8 | Finitura superficiale fine e di alta qualità prodotta mediante lappatura, lucidatura o levigatura. I macchinisti lo usano dove gli anelli e le guarnizioni devono scorrere sulla grana della superficie. |
| 0.1 | 4 | Una superficie raffinata che viene offerta mediante lappatura, lucidatura o levigatura. I produttori lo usano solo quando ci sono requisiti di progettazione obbligatori. Pertanto, è la migliore finitura nei lavori di calibro e strumento. |
| 0.05 0.025 | 2 1 | Finitura superficiale più raffinata prodotta con la migliore lucidatura, levigatura o superfinitura. Pertanto, sono utilizzati al meglio per blocchetti di precisione fini e sensibili. |
Conclusione
Poiché ottenere una rugosità superficiale precisa potrebbe essere costoso e impegnativo nella produzione odierna, le operazioni di finitura superficiale richiedono la migliore metodologia per generare le finiture desiderate sulle parti fabbricate.
La finitura superficiale deriva dalla comprensione del tasso di indurimento superficiale di un dato materiale. Non preoccuparti. RapidDirect è la scelta migliore per servizi di finitura superficiale di qualità ai migliori prezzi. Il nostro team di esperti comprende i metodi appropriati coinvolti negli rigorosi standard di finitura superficiale.
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