“La rugosidad superficial está estrechamente asociada con los tratamientos de acabado superficial. Cada técnica de acabado superficial tiene como objetivo reducir el valor de rugosidad al nivel requerido”.
La medición de la rugosidad superficial es un paso esencial en el control de calidad de todo proyecto de fabricación. En ProleanTech, entendemos que, para quienes trabajan con piezas mecanizadas, comprender las complejidades de la rugosidad superficial es fundamental.
Este parámetro afecta las especificaciones del cliente, el rendimiento de la pieza y el cumplimiento general de los estándares de la industria.
El nivel de rugosidad afecta la funcionalidad, durabilidad y apariencia de piezas y productos. Por lo tanto, discutiremos diferentes parámetros de rugosidad de la superficie, métodos de medición, números de grados de rugosidad, variables de rugosidad y mucho más.
La sección acabado superficial de mecanizado de una parte Se mide utilizando el valor de rugosidad de la superficie (Ra), normalmente en micrómetros.
Este valor da una idea sobre las irregularidades y defectos de la superficie.
El nivel de rugosidad afecta la funcionalidad, la durabilidad y la apariencia de las piezas y los productos.
Por lo tanto, discutiremos diferentes parámetros de rugosidad de la superficie, métodos de medición, números de grado de rugosidad, variables de rugosidad y mucho más.
¿Cuál es la rugosidad superficial de una pieza mecanizada?
La rugosidad de la superficie es el parámetro que mide la suavidad de la superficie de las piezas mecanizadas. Es una excelente manera de determinar la textura y el aspecto de la superficie, que caracterizan las irregularidades de la superficie. Es un enfoque numérico y no está conectado al tacto o la percepción visual.
Las irregularidades de la superficie son causadas por varias razones como Defectos comunes de mecanizado CNC. (deflexión y vibración de la herramienta). Estas irregularidades afectan los diferentes aspectos de las piezas. Si el nivel de rugosidad no está en el nivel deseado, puede provocar problemas de montaje, corrosión, desgaste, apariencia y muchas otras cosas.
Los defectos superficiales deben minimizarse al máximo para reducir los plazos y los costes del proyecto. Para lograrlo, asegúrese de trabajar con un proveedor de mecanizado que cumpla con el más alto nivel de control de calidad.
Con acreditación ISO 9001, ProleanTech sigue estricto Fabricación de DIN-2768 fino y DIN-2768 medio para producir piezas con alta tolerancia y calidad impecable. También realizamos inspecciones visuales exhaustivas y elaboramos informes de calidad.
Ejemplos de acabados de superficie Ra
Ra Surface Finish es una forma común de caracterizar la calidad de un acabado superficial en ingeniería y fabricación. Algunos ejemplos de valores de acabado superficial Ra y el tipo de superficie al que corresponden son los siguientes:
Tarjeta de mecanizado de rugosidad superficial
- Ra 0.1 μm: superficie pulida ultrasuave
- Ra 0.2-0.5 μm: acabado tipo espejo
- Ra 1.0-2.0 μm: acabado satinado
- Ra 3.2 μm: acabado industrial estándar
- Ra 6.3 μm: superficie rugosa, recién colada
- Ra 12.5 μm: superficie muy rugosa, granallada
Relacionado: ¿Cómo evitar la rugosidad en una fresadora CNC? Guía 2024
Comencemos un nuevo proyecto hoy
Cálculo numérico de textura superficial
Hay tres parámetros fundamentales para cuantificar la calidad de la textura, la rugosidad de la superficie, la ondulación y la disposición.
Perfil de textura superficial
- Ondulación: La ondulación se refiere a la desviación óptima de espacio amplio de la superficie normal. La longitud de ondulación se utiliza para medir la ondulación de cualquier textura superficial.
- Laico: Se refiere al patrón dominante de la textura de la superficie, que puede ser perpendicular, circular, paralelo, radial, multidireccional u otro, dependiendo de la herramienta y la operación de mecanizado. Por ejemplo, el torneado CNC produce texturas circulares.
- Aspereza: La desviación repetitiva o aleatoria de la superficie nominal (base) define la rugosidad de la superficie. Como ilustración, una desviación significativa representa la superficie rugosa y una desviación mínima significa la superficie lisa.
Entre estos tres parámetros, el parámetro de rugosidad de la superficie se utiliza en la fabricación para controlar la calidad del acabado de la superficie.
Parámetros de rugosidad superficial
La rugosidad superficial promedio "Real academia de bellas artes" se utiliza para calcular el valor de rugosidad de cualquier superficie mecanizada. Se define como la "desviación promedio del perfil de rugosidad de la superficie base (nominal)". Se calcula matemáticamente dividiendo la longitud del perfil integrando el valor absoluto de rugosidad.
RMS es otro parámetro utilizado en el cálculo numérico de la rugosidad de la superficie, calculado por la raíz cuadrada media de los picos y valles microscópicos en la superficie. Sin embargo, "Ra" se usa principalmente para expresar la rugosidad de la superficie y existen diferentes enfoques para medir su valor.
Símbolos de rugosidad
Los símbolos de acabado superficial se utilizan para indicar el nivel deseado de acabado superficial en una pieza mecanizada. Los símbolos proporcionan un método estándar para comunicar las especificaciones de acabado superficial a proveedores y maquinistas.
Símbolos de rugosidad
Algunos de símbolos de acabado superficial utilizados en la industria incluyen:
-
- RA (altura de rugosidad promedio): indica la altura de rugosidad promedio de una superficie, normalmente medida en micrómetros (µm).
- Rz (Altura máxima de rugosidad): Indica la altura máxima de rugosidad de una superficie, normalmente medida en micrómetros (µm).
- RMS (Root Mean Square Roughness): Indica la desviación promedio del perfil de rugosidad de la línea media, normalmente medida en micrómetros (µm).
- CLA (Rugosidad promedio de la línea central): Indica la altura promedio de la rugosidad de la línea central de una superficie, normalmente medida en micrómetros (µm).
- AA (rugosidad media aritmética): indica la altura de rugosidad media de una superficie, normalmente medida en micropulgadas (µin).
Además de estos símbolos, varios estándares de la industria proporcionan especificaciones más detalladas para el acabado de superficies, como ISO 1302 y JIS B 0601.
Es importante tener en cuenta que la elección del símbolo de acabado superficial depende de los requisitos específicos del trabajo, incluido el tipo de material, el proceso de fabricación utilizado y el resultado deseado. También es importante comunicar la especificación del acabado superficial deseado de forma clara y precisa para evitar malentendidos o errores en el proceso de fabricación.
Símbolos de acabado superficial
Los símbolos de acabado superficial se utilizan para indicar el nivel deseado de acabado superficial en una pieza mecanizada. Los símbolos proporcionan un método estándar para comunicar las especificaciones de acabado superficial a proveedores y maquinistas.
¿Cómo medir la rugosidad superficial promedio "Ra"?
La precisión es fundamental tanto para fabricantes de piezas como para distribuidores y usuarios. La rugosidad superficial (Ra) ayuda a garantizar que las piezas cumplan con los estándares de rendimiento y estética.
La rugosidad de la superficie (Ra) se puede medir utilizando varias técnicas, incluidas las directas, sin contacto, el perfilómetro y muchas más.
Repasemos cada uno con más detalle.
Medición directa (método de sonda de aguja)
Es un método de contacto para medir la rugosidad de la superficie que utiliza un dispositivo de sonda de aguja. El patín o zapata unido al lápiz óptico se mueve lentamente sobre la superficie mediante el mecanismo de accionamiento manual o motorizado, siguiendo los contornos generales. Proporciona el dato para la medición y la sonda se mueve sobre la superficie con un patín.
Trabajando en la medición de la sonda Stylus
Ejemplos de nuestras medidas
La sonda registra la forma microgeométrica, moviéndose hacia arriba y hacia abajo en relación con el movimiento del patín debido a la rugosidad de la superficie. El lápiz rastrea los picos y valles microscópicos y convierte el movimiento vertical en una señal eléctrica variable en el tiempo, que representa el perfil de la superficie. El uso del perfil calcula la desviación de la superficie de referencia y proporciona el valor de rugosidad "Ra".
La medición sin contacto
El método de medición de rugosidad sin contacto involucra luz o sonido en lugar de una sonda y un lápiz, que pueden proporcionar el perfil sin tocar la superficie de medición. El equipo automatizado para el enfoque de medición sin contacto proporciona el valor exacto de la rugosidad.
Trabajo de medición sin contacto (Claudio Campaña, 2007)
La luz láser o el sonido ultrasónico se dirigen a la superficie de las piezas de medición en las direcciones X e Y. Una vez que llega a la superficie, se refleja en el dispositivo en forma de onda. Luego, el dispositivo envía los datos de la forma de onda a la computadora, creando un perfil de superficie, que proporciona la rugosidad después de procesar ese perfil a través de la computadora.
El enfoque de comparación
No es un enfoque objetivo en comparación con otros métodos que discutimos antes, que se basan en la sensación visual de los operadores e ingenieros. Los métodos de comparación implican el uso de muestras preexistentes de los mismos materiales procesados con el mismo equipo y condiciones.
Generalmente, los fabricantes fabrican muestras con diferentes niveles de rugosidad (Ra = 3.2 μm, 1.6 μm, 0.8 μm, 0.4 μm, 0.2 μm) para todo tipo de materiales y las utilizan para confirmar la rugosidad de las piezas recién creadas. La comparación se realiza en base a diferentes aspectos, como la intensidad de las marcas de mecanizado, brillos y más.
Comencemos un nuevo proyecto hoy
¿Cómo medir la calidad del acabado superficial?
El papel de varios tipos de acabados metalicos en el vida del producto Es significativo. Podemos evaluar la calidad del acabado superficial con equipos de precisión para medir la ondulación y la rugosidad. Esta medición vale la pena, ya que ayuda a las empresas a evitar costosas fallas y retrabajos en los productos.
Mientras tanto, la medición de la rugosidad de la superficie por sí sola no puede ser beneficiosa a menos que se interprete el valor de “Ra” de acuerdo con el requisito y el uso previsto de las piezas.
Por ejemplo, una pieza con altos niveles de rugosidad aún puede pasar la prueba de control de calidad si se trata de una herramienta mecánica simple como un martillo.
| Ra (micrómetros) | Interpretación y aplicaciones |
| 25 y más | Acabado superficial de muy baja calidad con marcas visibles claras, irregularidades y defectos. Es adecuado para usar solo el material que va a mecanizarse más. |
| 12 | Un acabado de baja calidad, resultado de un avance basto y cortes pesados. Es adecuado para herramientas mecánicas simples. |
| 6.3 | Las piezas se mecanizan con un alto avance y velocidad de corte. Es considerable, donde no pasan por fuertes tensiones y fricciones. |
| 3.2 | Es el acabado estándar como mecanizado. Todavía puede contener algunas marcas de corte y es adecuado para productos de consumo. Está permitido para las piezas para aplicaciones de acoplamiento, vibración y tensión. |
| 1.6 | Un acabado suave con marcas raras de herramientas de mecanizado, permitido para aplicaciones de ajuste, vibración y alta tensión. |
| 0.8 | Un acabado superior ideal para rotaciones, sellado y aplicaciones sujetas a vibraciones y tensiones extremas. |
| 0.4 | El grado de acabado más fino es adecuado para piezas de alta rotación y aplicaciones sensibles. Puede valer la pena mantener este nivel de rugosidad solo si el acabado es necesario para la funcionalidad. |
Números de grado de rugosidad y valor Ra
Los grados de rugosidad categorizan los acabados superficiales. Cada grado se corresponde con un valor Ra específico. Las empresas necesitaban estos valores para especificar sus requisitos de acabado y optimizar su inversión.
Los números de grado de rugosidad se refieren a los estándares ISO de rugosidad de la superficie, que está asociado con el valor Ra y varía de N1 a N12. El número de grado más bajo representa la alta calidad del acabado. Por ejemplo, una superficie clasificada como N1 es más suave y fina que N2, y así sucesivamente.
Números de grado y Ra (Busán, 2001)
Diferentes factores de rugosidad superficial
Muchos factores afectan la rugosidad de la superficie mecanizada. Los más importantes son la técnica de mecanizado, el tipo de material y los parámetros de corte.
Para mantener el valor de rugosidad dentro del límite, es crucial comprender estos factores en detalle y controlarlos, requisitos que ProleanTech se encarga de cumplir. Analicemos brevemente algunos de ellos.
| Variables | Descripción |
| Calidad de la herramienta de mecanizado | La calidad de los procesos de acabado de superficies en la fabricación está asociada a la calidad de las herramientas. Si hay algún desgaste en la herramienta, aumenta significativamente el valor de rugosidad de la superficie de mecanizado. |
| profundidad de corte | Cuanto más profundo es el corte, más profundamente penetra la herramienta en la pieza de trabajo y más rugosa se vuelve la superficie. |
| velocidad de alimentación | Debido a que está relacionado con la distancia de recorrido de la herramienta por unidad de tiempo, la velocidad de avance afecta la rugosidad de la superficie. Las velocidades de avance altas suelen aumentar el valor de rugosidad. |
| Maquinabilidad de la pieza | La baja maquinabilidad de la pieza da como resultado una dificultad en el maquinado, lo que contribuye al alto valor de rugosidad. Es fácil mantener un acabado superficial de alta calidad con materiales altamente maquinables. |
| velocidad de corte | La herramienta y la superficie de mecanizado se calientan debido a la baja velocidad de corte, lo que aumenta la rugosidad de la superficie. |
Recapitulación
Rugosidad de la superficie está asociado con la funcionalidad, el atractivo estético y la durabilidad de las piezas mecánicas. Controlar el valor de rugosidad dentro del nivel deseado es esencial en el control de calidad. Además, es necesario considerar los factores de mecanizado, el uso previsto, la medición de la rugosidad y las propiedades del material para obtener el acabado superficial adecuado.
ProleanTech ofrece diversos servicios de acabado de superficies para una variedad de piezas y productos. Contamos con tecnología de punta para la medición de rugosidad e ingenieros expertos para mantener el control de calidad.
Si necesita un servicio profesional de acabado de superficies, por favor contáctanos. Le proporcionaremos la costumbre servicio de acabado superficial para su proyecto según sus requisitos.
Preguntas Frecuentes
¿Por qué es importante la rugosidad de la superficie en la fabricación de ingeniería?
La rugosidad es uno de los parámetros fuertes en el rendimiento de las piezas mecánicas. Influye en la funcionalidad y la durabilidad y da la idea del mejor método de acabado. Los fabricantes regulan rigurosamente la rugosidad para producir componentes o productos fiables y eficaces.
¿Qué se entiende por rugosidad superficial?
La rugosidad superficial se refiere a las pequeñas desviaciones (microscópicas) de una superficie. Su medida suele ser la diferencia de altura promedio entre valles y picos.
¿Qué es un acabado de superficie 3.2 RA?
Un acabado superficial de 3.2 Ra se refiere a una rugosidad promedio (Ra) de 3.2 micrómetros. Este acabado superficial es popular en mecanizado.
¿Qué es RA y RZ en rugosidad superficial?
Ra se refiere a la rugosidad promedio de la superficie, mientras que Rz es el promedio de las primeras cinco diferencias entre el pico y el valle tomadas en una longitud de muestra específica.
¿Cómo se mide la rugosidad de la superficie?
Existen diferentes técnicas para medir la rugosidad de la superficie, incluida la interferometría óptica y los perfilómetros de contacto.
¿Cómo puedo medir el valor de rugosidad superficial “Ra”?
Existen varios métodos e instrumentos para medir la rugosidad. Puede emplear una variedad de estrategias, incluidos métodos de comparación, métodos de área y métodos de creación de perfiles.
¿Qué factores afectan la rugosidad de la superficie mecanizada?
La velocidad de corte, la profundidad de corte, la velocidad de avance, la calidad de la herramienta, la maquinabilidad y la temperatura influyen en la rugosidad de la superficie.
¿Qué son los símbolos de acabado superficial?
Los símbolos de acabado superficial son representaciones gráficas utilizadas en dibujos técnicos para comunicar la textura y calidad de la superficie deseadas de una pieza mecanizada.
Proporcionan una forma estandarizada de especificar el nivel de rugosidad de la superficie y otras características de la superficie, garantizando que la pieza mecanizada cumpla con las especificaciones de diseño y funcionalidad requeridas.
¿Cómo se especifica el acabado superficial CNC?
El acabado de la superficie CNC se especifica utilizando símbolos de acabado de superficie estandarizados y valores de rugosidad (por ejemplo, Ra) en dibujos técnicos.
Estos símbolos y valores proporcionan a los maquinistas CNC la información necesaria para lograr la calidad de superficie deseada utilizando las herramientas de corte, velocidades y avances adecuados.
¿Cuáles son los valores estándar de acabado superficial?
Los valores de acabado superficial estándar son pautas proporcionadas por los estándares de la industria (por ejemplo, ANSI/ASME B46.1 o ISO 4287) para ayudar a los ingenieros y diseñadores a especificar el acabado superficial apropiado para una pieza mecanizada.
Estos valores pueden variar según el material, el proceso de mecanizado y la aplicación, pero generalmente sirven como referencia para lograr la calidad de superficie deseada.
¿Puede proporcionar algunos ejemplos de acabados superficiales?
Sí, podemos. Algunos ejemplos de acabados superficiales son:
- Pulido: Ra 0.05-0.2 µm, adecuado para aplicaciones que requieren baja fricción o alta estética
- Mecanizado: Ra 0.8-3.2 µm, común para la mayoría de las piezas mecanizadas por CNC
- As-cast: Ra 12.5-50 µm, típico para piezas producidas por procesos de fundición
- Pulido con chorro de arena: Ra 20-100 µm, utilizado para piezas que requieren una textura rugosa para unir o pintar
Bibliografía
- Bhusan, B. (2001). Técnicas de Medida y Análisis de Rugosidad Superficial. ACADÉMICO SEMÁNTICO.
- Claudio Campana, BD (2007). MEDIDA DE RUGOSIDAD SUPERFICIAL SIN CONTACTO. ResearchGate.
- (Dakota del Norte). Guía completa de símbolos, gráficos, RA, RZ, medidas y anotaciones de acabado de superficies.
¿Cómo es que la medición sin contacto es siempre más precisa que la de contacto? Creo que se trata más de cosas de calibración de máquinas.
Es siempre,. Es por eso que la mayoría de los fabricantes confían en las máquinas CMMM.
¿Cómo se relaciona la ondulación con el valor de rugosidad de la superficie (Ra)? ¿Están correlacionados?
Hola Alzbeta.
La ondulación y la rugosidad de la superficie (Ra) son aspectos de la textura de la superficie, pero miden características diferentes. Ra es la desviación promedio de la rugosidad de la línea media en una longitud determinada, mientras que la ondulación es la medida de las desviaciones más espaciadas de la forma de la superficie nominal. No están directamente correlacionados; una superficie puede tener baja rugosidad (Ra) pero alta ondulación y viceversa. No existe una relación matemática estándar, ya que se miden en diferentes escalas.
Aprendí lo que estaba buscando. Pero no entendía por qué los números de grado de rugosidad y el valor Ra son importantes para obtener la calidad de acabado superficial deseada.
Los números de grado de rugosidad y el valor Ra son parámetros críticos para cuantificar la calidad del acabado superficial de una pieza. El número de grado de rugosidad clasifica la rugosidad de una superficie en categorías, proporcionando una referencia rápida para los estándares de fabricación, mientras que el valor Ra ofrece una medición precisa de las desviaciones promedio de la superficie, guiando el proceso de mecanizado para lograr la suavidad deseada. Juntos, garantizan que la calidad de la superficie cumpla con las especificaciones funcionales y estéticas requeridas para la aplicación prevista de la pieza.
Gracias por el gran artículo. Aprendí muchas cosas sobre la rugosidad de la superficie y la medición de la rugosidad.
¡Es fantástico saber que este artículo te resultó útil!
Según mi experiencia, las mediciones con sonda stylus no podrían ser factibles para valores de Ra más bajos, como inferiores a 4 micrómetros.
¡Eso es correcto! Para mediciones de Ra más bajas, las máquinas CMM son las mejores opciones.
publicación maravillosa, contenido muy informativo sobre la rugosidad de la superficie.
Gracias!