Gids voor oppervlakteruwheid: alles wat u moet weten

“De oppervlakteruwheid hangt nauw samen met de oppervlakteafwerkingsbehandelingen. Elke oppervlakteafwerkingstechniek heeft tot doel de ruwheidswaarde op het vereiste niveau te brengen.”

Het meten van oppervlakteruwheid is een essentiële stap in de kwaliteitscontrole van elk productieproject. Bij ProleanTech beseffen we dat voor iedereen die met bewerkte onderdelen werkt, inzicht in de complexiteit van oppervlakteruwheid cruciaal is. 

Deze parameter heeft invloed op de specificaties van de klant, de prestaties van het onderdeel en de algemene naleving van industrienormen.

Het ruwheidsniveau heeft invloed op de functionaliteit, duurzaamheid en het uiterlijk van onderdelen en producten. Daarom zullen we verschillende oppervlakteruwheidsparameters, meetmethoden, ruwheidsgraadnummers, ruwheidsvariabelen en nog veel meer bespreken.

De Politia Militar hield zelfs tijdens de pre-carnaval festiviteiten de zaken al nauwlettend in de gaten. bewerking van de oppervlakteafwerking van een deel wordt gemeten met behulp van de ruwheidswaarde van het oppervlak (Ra), meestal in micrometers. 

Deze waarde geeft inzicht in onregelmatigheden en defecten in het oppervlak. 

De ruwheid heeft invloed op de functionaliteit, duurzaamheid en het uiterlijk van onderdelen en producten. 

Daarom bespreken we verschillende oppervlakteruwheidparameters, meetmethoden, ruwheidsgraadgetallen, ruwheidsvariabelen en nog veel meer.

Wat is de oppervlakteruwheid van een bewerkt onderdeel?

Oppervlakteruwheid is de parameter die de oppervlaktegladheid van bewerkte onderdelen meet. Het is een uitstekende manier om de oppervlaktetextuur en het uiterlijk te bepalen, die kenmerkend zijn voor oppervlakteonregelmatigheden. Het is een numerieke benadering en is niet verbonden met aanraking of visuele perceptie.

De oppervlakteonregelmatigheden worden veroorzaakt door verschillende redenen, zoals voorkomende CNC-bewerkingsfouten (doorbuiging en trillingen van het gereedschap). Deze onregelmatigheden beïnvloeden de verschillende aspecten van onderdelen. Als het ruwheidsniveau niet op het gewenste niveau ligt, kan dit leiden tot problemen met de montage, corrosie, slijtage, uiterlijk en vele andere zaken.

Oppervlaktefouten moeten zo minimaal mogelijk zijn om de projecttijd en -kosten te verkorten. Om dit te realiseren, moet u ervoor zorgen dat u samenwerkt met een leverancier van bewerkingsmachines die de hoogste kwaliteitscontrole hanteert.

Met ISO 9001-accreditatie, ProleanTech volgt strikt Wij vervaardigen DIN-2768-fijn en DIN-2768-medium voor de productie van onderdelen met een hoge tolerantie en onberispelijke kwaliteit. We voeren ook grondige visuele inspecties uit en leveren kwaliteitsrapporten. 

Voorbeelden van Ra-oppervlakteafwerkingen

Ra Surface Finish is een gebruikelijke manier om de kwaliteit van een oppervlakteafwerking in engineering en productie te karakteriseren. Enkele voorbeelden van Ra-waarden voor oppervlakteafwerking en het type oppervlak waarmee ze overeenkomen, zijn als volgt:

Bewerkingskaart voor oppervlakteruwheid

• Ra 0.1 μm: ultraglad, gepolijst oppervlak
• Ra 0.2-0.5 μm: spiegelachtige afwerking
• Ra 1.0-2.0 μm: zijdeglans
• Ra 3.2 μm: standaard industriële afwerking
• Ra 6.3 μm: ruw, gegoten oppervlak
• Ra 12.5 μm: zeer ruw, gestraald oppervlak

Gerelateerd: Hoe voorkom je ruwheid op een CNC-freesmachine? Gids 2024 

 

Numerieke berekening van oppervlaktetextuur

Er zijn drie fundamentele parameters om textuurkwaliteit, oppervlakteruwheid, golving en legging te kwantificeren.

Profiel van oppervlaktetextuur

• golving: Golving verwijst naar de optimale grote afwijking van het normale oppervlak. Golvingslengte wordt gebruikt om de golving van een oppervlaktetextuur te meten.
• Leggen: Het verwijst naar het dominante patroon van de oppervlaktetextuur, dat loodrecht, cirkelvormig, parallel, radiaal, multidirectioneel of anders kan zijn, afhankelijk van het gereedschap en de bewerking. CNC-draaien produceert bijvoorbeeld cirkelvormige texturen.
• Ruwheid: De herhaalde of willekeurige afwijking van het nominale (basis) oppervlak bepaalt de oppervlakteruwheid. Ter illustratie: een significante afwijking vertegenwoordigt het ruwe oppervlak en een minimale afwijking betekent het gladde oppervlak.

Van deze drie parameters wordt de oppervlakteruwheidsparameter gebruikt bij de productie om de kwaliteit van de oppervlakteafwerking te regelen.

Oppervlakteruwheidsparameters

De gemiddelde oppervlakteruwheid "Ra" wordt gebruikt om de ruwheidswaarde van elk bewerkt oppervlak te berekenen. Het wordt gedefinieerd als de "Gemiddelde afwijking van het ruwheidsprofiel van het basis (nominale) oppervlak." Het wordt wiskundig berekend door de profiellengte te delen door de absolute ruwheidswaarde te integreren.

RMS is een andere parameter die wordt gebruikt bij de numerieke berekening van oppervlakteruwheid, berekend door het wortelgemiddelde van microscopische pieken en dalen in het oppervlak. "Ra" wordt echter voornamelijk gebruikt om oppervlakteruwheid uit te drukken en er zijn verschillende benaderingen om de waarde ervan te meten.

Ruwheid Symbolen

Symbolen voor oppervlakteafwerking worden gebruikt om het gewenste niveau van oppervlakteafwerking op een bewerkt onderdeel aan te geven. De symbolen bieden een standaardmethode voor het communiceren van specificaties voor oppervlakteafwerking aan leveranciers en machinisten.

Ruwheid symbolen

Enkele veel voorkomende symbolen voor oppervlakteafwerking gebruikt in de industrie zijn onder meer:

• • RA (Average Roughness Height): Geeft de gemiddelde ruwheidshoogte van een oppervlak aan, meestal gemeten in micrometers (µm).
  • Rz (Maximale ruwheidshoogte): Geeft de maximale ruwheidshoogte van een oppervlak aan, meestal gemeten in micrometers (µm).
  • RMS (Root Mean Square Roughness): Geeft de gemiddelde afwijking aan van het ruwheidsprofiel van de gemiddelde lijn, typisch gemeten in micrometers (µm).
  • CLA (Center Line Average Roughness): Geeft de gemiddelde ruwheidshoogte van de middellijn van een oppervlak aan, doorgaans gemeten in micrometers (µm).
  • AA (Rekenkundig Gemiddelde Ruwheid): Geeft de gemiddelde ruwheidshoogte van een oppervlak aan, meestal gemeten in micro-inches (µin).

Naast deze symbolen bieden verschillende industrienormen meer gedetailleerde specificaties voor oppervlakteafwerking, zoals: ISO 1302 en JIS B 0601.

Het is belangrijk op te merken dat de keuze van het symbool voor oppervlakteafwerking afhangt van de specifieke vereisten van de taak, inclusief het type materiaal, het gebruikte fabricageproces en het gewenste resultaat. Het is ook belangrijk om de gewenste specificatie van de oppervlakteafwerking duidelijk en nauwkeurig te communiceren om misverstanden of fouten in het fabricageproces te voorkomen.

Symbolen voor oppervlakteafwerking

Symbolen voor oppervlakteafwerking worden gebruikt om het gewenste niveau van oppervlakteafwerking op een bewerkt onderdeel aan te geven. De symbolen bieden een standaardmethode voor het communiceren van specificaties voor oppervlakteafwerking aan leveranciers en machinisten.

Hoe de gemiddelde oppervlakteruwheid "Ra" te meten?

Precisie is belangrijk voor zowel onderdelenfabrikanten, dealers als gebruikers. Oppervlakteruwheid (Ra) zorgt ervoor dat onderdelen voldoen aan de normen voor prestaties en esthetiek. 

Oppervlakteruwheid (Ra) kan worden gemeten met behulp van verschillende technieken, waaronder direct, contactloos, de profilometer en nog veel meer.

Laten we ze allemaal in meer detail bekijken.

Directe meting (naaldprobemethode)

Het is een contactmethode voor het meten van oppervlakteruwheid waarbij gebruik wordt gemaakt van een stylus-taster. De skid of schoen die aan de stylus is bevestigd, beweegt langzaam over het oppervlak door het hand- of motoraandrijfmechanisme en volgt de algemene contouren. Het biedt het referentiepunt voor de meting en de sonde beweegt met een slede over het oppervlak.

Werken aan Stylus-sonde meting

Voorbeelden van onze metingen

De sonde registreert de microgeometrische vorm, op en neer bewegend ten opzichte van de slipbeweging als gevolg van oppervlakteruwheid. De stylus volgt de microscopische pieken en dalen en zet de verticale beweging om in een in de tijd variërend elektrisch signaal dat het oppervlakteprofiel weergeeft. Met behulp van het profiel wordt de afwijking van het referentieoppervlak berekend en wordt de ruwheidswaarde "Ra" gegeven.

De contactloze meting

De contactloze ruwheidsmeetmethode omvat licht of geluid in plaats van een sonde en stylus, die het profiel kunnen leveren zonder het meetoppervlak aan te raken. De geautomatiseerde apparatuur voor de contactloze meetbenadering biedt de nauwkeurige waarde van ruwheid.

Werking van contactloze meting (Claudio Campana, 2007)

Het laserlicht of ultrasoon geluid wordt langs de X- en Y-richting op het oppervlak van de meetonderdelen gericht. Zodra het het oppervlak raakt, wordt het in een golfvorm naar het apparaat gereflecteerd. Vervolgens stuurt het apparaat de golfvormgegevens naar de computer, waardoor een oppervlakteprofiel wordt gemaakt, dat de ruwheid oplevert nadat dat profiel door de computer is verwerkt.

De vergelijkingsbenadering

Het is geen objectieve benadering in vergelijking met andere methoden die we eerder hebben besproken en die gebaseerd zijn op de visuele sensatie van operators en ingenieurs. De vergelijkingsmethoden omvatten het gebruik van reeds bestaande monsters van dezelfde materialen die met dezelfde apparatuur en omstandigheden zijn verwerkt.

Over het algemeen maken fabrikanten monsters met verschillende ruwheidsniveaus (Ra= 3.2 μm, 1.6 μm, 0.8 μm, 0.4 μm, 0.2 μm) voor alle soorten materialen en gebruiken ze deze om de ruwheid van nieuw gemaakte onderdelen te bevestigen. De vergelijking wordt gedaan op basis van verschillende aspecten, zoals de intensiteit van bewerkingsmarkeringen, gloed en meer.

 

Hoe meet je de kwaliteit van de oppervlakteafwerking?

De rol van verschillende soorten metalen afwerkingen in de levensduur van het product is belangrijk. We kunnen de kwaliteit van de oppervlakteafwerking beoordelen met precisieapparatuur om golving en ruwheid te meten. Deze meting is de moeite waard, omdat het bedrijven helpt kostbare productfouten en herbewerkingen te voorkomen. 

Ondertussen is het meten van de oppervlakteruwheid op zichzelf niet nuttig, tenzij u de waarde van "Ra" interpreteert op basis van de vereisten en het beoogde gebruik van de onderdelen. 

Zo kan een onderdeel met een hoge ruwheid toch de kwaliteitscontrole doorstaan, bijvoorbeeld als het om een ​​eenvoudig mechanisch gereedschap als een hamer gaat.

Ra (micrometer)	Interpretatie en toepassingen
25 en meer	Zeer laagwaardige oppervlakteafwerking met duidelijk zichtbare markeringen, onregelmatigheden en gebreken. Het is alleen geschikt voor gebruik van het materiaal dat verder wordt bewerkt.
12	Een laagwaardige afwerking, een resultaat van grof voer en zware sneden. Het is geschikt voor eenvoudig mechanisch gereedschap.
6.3	De onderdelen worden bewerkt met een hoge voedingssnelheid en snijsnelheid. Het is aanzienlijk, waar ze geen zware stress en wrijving ondergaan.
3.2	Het is de standaard bewerkte afwerking. Het kan nog enkele snijsporen bevatten en is geschikt voor consumentenproducten. Het is toegestaan ​​voor de onderdelen voor koppelings-, trillings- en spanningstoepassingen.
1.6	Een gladde afwerking met zeldzame sporen van bewerkingsgereedschappen, geschikt voor montage, trillingen en toepassingen onder hoge spanning.
0.8	Een superieure afwerking, ideaal voor roteren, afdichten en toepassingen die worden blootgesteld aan extreme trillingen en stress.
0.4	De fijnste nabewerkingskwaliteit is geschikt voor sterk roterende onderdelen en gevoelige toepassingen. Het kan de moeite waard zijn om dit ruwheidsniveau alleen aan te houden als de afwerking noodzakelijk is voor functionaliteit.

 

Als u nog steeds niet zeker weet welke Ra-waarde geschikt is voor uw toepassing, neem contact op met onze expert Om te weten hoe precisiebewerkingsprocessen gecontroleerde Ra-specificaties bereiken.

Ruwheidsgraadnummers en Ra-waarde

Ruwheidsgraden categoriseren oppervlakteafwerkingen. Elk gradatienummer komt overeen met een specifieke Ra-waarde. Bedrijven hadden deze waarden nodig om hun afwerkingseisen te specificeren en zo waar voor hun geld te krijgen. 

De nummers van de ruwheidsgraad verwijzen naar ISO-normen voor oppervlakteruwheid, die wordt geassocieerd met de Ra-waarde en varieert van N1 tot N12. Het lagere cijfer staat voor de hoge kwaliteit van de afwerking. Een oppervlak met een gradering N1 is bijvoorbeeld gladder en fijner dan N2, enzovoort.

Graadnummers & Ra (Bhusan, 2001)

 

Verschillende oppervlakteruwheidsfactoren

Veel factoren beïnvloeden de ruwheid van het bewerkte oppervlak. De belangrijkste zijn de bewerkingstechniek, het materiaaltype en de snijparameters. 

Om de ruwheidswaarde binnen de limiet te houden, is het cruciaal om deze factoren gedetailleerd te begrijpen en te beheersen. ProleanTech zorgt hiervoor. Laten we er kort een paar doornemen.

Variabelen	Beschrijving
Kwaliteit van bewerkingsgereedschap	De kwaliteit van oppervlakteafwerkingsprocessen bij de productie wordt geassocieerd met de kwaliteit van het gereedschap. Als er sprake is van slijtage aan het gereedschap, verhoogt dit de ruwheidswaarde van het bewerkingsoppervlak aanzienlijk.
zaagdiepte	Hoe dieper de snede, hoe dieper het gereedschap in het werkstuk dringt en hoe ruwer het oppervlak wordt.
Voedingssnelheid	Omdat het verband houdt met de verplaatsingsafstand van het gereedschap per tijdseenheid, heeft de voedingssnelheid invloed op de oppervlakteruwheid. Hoge voedingssnelheden verhogen doorgaans de ruwheidswaarde.
Bewerkbaarheid van het werkstuk	De lage bewerkbaarheid van het werkstuk resulteert in moeilijkheden bij het bewerken, wat bijdraagt ​​aan de hoge ruwheidswaarde. Het is eenvoudig om een ​​hoogwaardige oppervlakteafwerking te behouden met goed bewerkbare materialen.
snijsnelheid	Het gereedschap en het bewerkingsoppervlak worden heter door de lage snijsnelheid, waardoor de oppervlakteruwheid toeneemt.

 

Opsommen

Oppervlakteruwheid wordt geassocieerd met de functionaliteit, esthetische aantrekkingskracht en duurzaamheid van mechanische onderdelen. Het beheersen van de ruwheidswaarde binnen het gewenste niveau is essentieel bij de kwaliteitscontrole. Bovendien is het noodzakelijk om rekening te houden met bewerkingsfactoren, het beoogde gebruik, de ruwheidsmeting en de materiaaleigenschappen om de juiste oppervlakteafwerking te verkrijgen.

ProleanTech biedt diverse oppervlakteafwerkingsdiensten voor een reeks onderdelen en producten. We beschikken over geavanceerde technologie voor ruwheidsmetingen en deskundige ingenieurs om de kwaliteitscontrole te handhaven. 

Als u een professionele oppervlakteafwerkingsservice nodig heeft, alstublieft contact. Wij zorgen voor het maatwerk service voor oppervlakteafwerking voor uw project volgens uw vereisten.

 

FAQ's

Waarom is oppervlakteruwheid belangrijk bij technische fabricage?

Ruwheid is een van de sterke parameters in de prestaties van mechanische onderdelen. Het beïnvloedt functionaliteit & duurzaamheid en geeft het idee van de beste afwerkingsmethode. Fabrikanten reguleren de ruwheid streng om betrouwbare en effectieve componenten of producten te produceren.

Wat wordt bedoeld met oppervlakteruwheid?

Oppervlakteruwheid verwijst naar de kleine (microscopische) afwijkingen op een oppervlak. De meting ervan is meestal het gemiddelde hoogteverschil tussen dalen en pieken. 

Wat is een 3.2 RA oppervlakteafwerking?

Een oppervlakteafwerking van 3.2 Ra verwijst naar een gemiddelde ruwheid (Ra) van 3.2 micrometer. Deze oppervlakteafwerking is populair bij machinale bewerking. 

Wat zijn RA en RZ in oppervlakteruwheid?

Ra verwijst naar de gemiddelde oppervlakteruwheid, terwijl Rz het gemiddelde is van de eerste vijf verschillen tussen piek en dal, gemeten over een specifieke monsterlengte. 

Hoe wordt oppervlakteruwheid gemeten?

Er bestaan ​​verschillende technieken om de oppervlakteruwheid te meten, waaronder optische interferometrie en contactprofielmeters. 

Hoe kan ik de oppervlakteruwheidswaarde "Ra" meten?

Er zijn verschillende methoden en instrumenten om ruwheid te meten. U kunt verschillende strategieën gebruiken, waaronder vergelijkingsmethoden, gebiedsmethoden en profileringsmethoden.

Welke factoren zijn van invloed op de ruwheid van het bewerkte oppervlak?

De snijsnelheid, snijdiepte, voeding, gereedschapskwaliteit, bewerkbaarheid en temperatuur beïnvloeden de oppervlakteruwheid.

Wat zijn symbolen voor oppervlakteafwerking?

Oppervlakteafwerkingssymbolen zijn grafische weergaven die in technische tekeningen worden gebruikt om de gewenste oppervlaktetextuur en kwaliteit van een bewerkt onderdeel over te brengen. 

Ze bieden een gestandaardiseerde manier om het niveau van oppervlakteruwheid en andere oppervlakte-eigenschappen te specificeren. Zo wordt gegarandeerd dat het bewerkte onderdeel voldoet aan de vereiste ontwerp- en functionaliteitsspecificaties.

Hoe wordt de CNC-oppervlakteafwerking gespecificeerd?

CNC-oppervlakteafwerking wordt gespecificeerd met behulp van gestandaardiseerde oppervlakteafwerkingssymbolen en ruwheidswaarden (bijv. Ra) op technische tekeningen. 

Deze symbolen en waarden voorzien CNC-machinisten van de benodigde informatie om de gewenste oppervlaktekwaliteit te bereiken met behulp van de juiste snijgereedschappen, snelheden en voedingen.

Wat zijn standaard waarden voor oppervlakteafwerking?

Standaard oppervlakteafwerkingswaarden zijn richtlijnen die zijn opgesteld door industriële normen (bijvoorbeeld ANSI/ASME B46.1 of ISO 4287) om ingenieurs en ontwerpers te helpen bij het specificeren van de juiste oppervlakteafwerking voor een bewerkt onderdeel. 

Deze waarden kunnen variëren afhankelijk van het materiaal, het bewerkingsproces en de toepassing, maar dienen over het algemeen als referentie voor het bereiken van de gewenste oppervlaktekwaliteit.

Kunt u enkele voorbeelden van oppervlakteafwerking geven?

Ja, dat kunnen we. Voorbeelden van oppervlakteafwerkingen zijn:

• Gepolijst: Ra 0.05-0.2 µm, geschikt voor toepassingen die lage wrijving of hoge esthetiek vereisen
• Machinaal bewerkt: Ra 0.8-3.2 µm, gebruikelijk voor de meeste CNC-gefreesde onderdelen
• As-cast: Ra 12.5-50 µm, typisch voor onderdelen geproduceerd door gietprocessen
• Gezandstraald: Ra 20-100 µm, gebruikt voor onderdelen die een ruwe textuur nodig hebben voor lijmen of schilderen

Bibliografie

1. Bhusan, B. (2001). Oppervlakteruwheidsanalyse en meettechnieken. SEMANTISCH ONDERZOEK.
2. Claudio Campana, BD (2007). CONTACTLOZE OPPERVLAKTERUWHEIDSMETING. Researchgate.
3. (zd). Complete gids voor oppervlakteafwerkingsymbolen, grafieken, RA, RZ, metingen en toelichtingen.