Oberflächenbeschaffenheit – Definition
In Herstellungsprozessen stellt ein Konstrukteur die Qualität des hergestellten Teils sicher, indem er drei wichtige Parameter verwendet.
- Maße
- Toleranzen
- Oberflächenveredlung
Diese Parameter sind entscheidend für die Funktion des hergestellten Teils. In diesem Artikel diskutieren wir die wichtigen Attribute des Oberflächenveredelungsprozesses.
Die Oberflächenbeschaffenheit, die von Maschinisten manchmal als Oberflächentextur oder Oberflächentopologie bezeichnet wird, ist die Quantifizierung und Charakterisierung der Textur der Oberfläche. Diese Textur ist für die bestimmten physikalischen Eigenschaften des Endprodukts von größter Bedeutung. Der Verschleiß des bearbeiteten Teils, die Reibungseigenschaften und die Schmieranforderungen hängen alle von der Textur des Teils ab, die wiederum auf dem Oberflächenbearbeitungsprozess basiert. Die Oberflächenbeschaffenheit wird durch die folgenden Parameter quantifiziert: (Vollständiges Oberflächenbeschaffenheitsdiagramm, Symbole und Rauheitsumwandlungstabellen, nd)
- Verlegung der Oberfläche
- Rauheit der Oberfläche
- Welligkeit der Oberfläche
Textur lag
Unterschiedliche Bearbeitungsprozesse führen zu unterschiedlichen Oberflächenmustern, die vertikal, horizontal, kreisförmig oder jede andere Form haben können. Diese Oberflächenmuster sind einzigartig für den Bearbeitungsprozess, der zur Herstellung dieses Teils verwendet wird, und dieses einzigartige und dominante Muster wird Texturlage genannt.
Oberflächenrauheit
Die Oberflächenrauheit oder einfach Rauheit ist das Maß für die Unregelmäßigkeiten einer Oberfläche. Es ist der am meisten gemessene und quantifizierte Aspekt der Oberflächenbeschaffenheit, und dies ist der Grund, warum die meisten Techniker die Oberflächenrauheit als Oberflächenbeschaffenheit bezeichnen.
Oberflächenwelligkeit
Während die Oberflächenrauheit die Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche auf einer feineren Ebene quantifiziert, befasst sich die Oberflächenwelligkeit mit groben Unregelmäßigkeiten. Diese groben Unregelmäßigkeiten sind größer als die Oberflächenrauhigkeit, aber dennoch ist die Skala klein genug, um als Defekt betrachtet zu werden.
Oberflächenbeschaffenheit – Einheiten
Die Oberflächenbeschaffenheit eines bearbeiteten Teils wird durch einige Parameter beschrieben, die als Oberflächenbeschaffenheitseinheiten bezeichnet werden. Diese Einheiten helfen Konstrukteuren und Technikern, die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit zu verstehen. Diese Einheiten sind: (Tabelle der Bearbeitungsoberflächengüte, Umrechnung, Komparator, Methode, Grad, Ra, Rz, RMS, nd)
Durchschnittliche Rauheit, Ra
Die gebräuchlichste Einheit zur Quantifizierung der Rauheit ist die durchschnittliche Rauheit (Ra). Die durchschnittliche Rauheit (Ra) ist ein arithmetisches Mittel zwischen der Spitze des Rauheitsprofils und einer Mittellinie. Da es sich um einen arithmetischen Mittelwert handelt, eliminiert die durchschnittliche Rauheit den Effekt etwaiger Ausreißer in Form gelegentlicher Spitzen.
Unterschiedliche Rauheitsprofile können jedoch die gleiche durchschnittliche Rauheit aufweisen, daher benötigen wir einige zusätzliche Parameter, um die Oberflächenbeschaffenheit vollständig zu beschreiben.
Maximale Rautiefe, Rmax
Die maximale Rauheitstiefe ist der höchste vertikale Abstand zwischen der Spitze und dem tiefsten Tal in einer ausgewählten Probenlänge. Da es sich um den höchsten Wert handelt, ist die maximale Rauhtiefe keine genaue Beschreibung der Oberflächenrauhigkeit, da jeder Kratzer zu einem höheren Wert der Oberflächenrauhigkeit als dem tatsächlichen Wert führen kann.
Mittlere Rauheit, Rz
Dieses Oberflächenfinish wird in ganz Europa der durchschnittlichen Rauheit vorgezogen. Anstatt den Abstand zwischen der Peak- und der Mittellinie zu messen, misst die mittlere Rauheit den Abstand zwischen den wenigen höchsten Peakhöhen und -tiefen des Rauheitsprofils in der Probenlänge und mittelt dann den Wert. Dieser Parameter ist jedoch nicht genau, da er auf den höchsten Gipfeln und Tiefen beruht.
Quadratischer Mittelwert, RMS
Root Mean Square ist, wie der Name schon sagt, die Oberflächenbeschaffenheitseinheit, die dem durchschnittlichen Rauheitsparameter ähnlich ist, aber anstatt den Abstand zu mitteln, nimmt es den Durchschnitt des Quadrats des Abstands zwischen der Spitzenhöhe und der mittleren Länge und nimmt dann den Quadratwurzel des Wertes. Dieser Wert stellt die Oberflächenrauheit in Form einer Sinuswelle dar, die jeweils den Abstand von der Mittellinie darstellt.
Der quadratische Mittelwert ist jedoch eine Annäherung an die Oberflächenrauheit und keine tatsächliche Darstellung der endgültigen Oberflächenbeschaffenheit. Sie bezieht sich mit dem Faktor 1,1 auf die mittlere Rauheit Ra.
Wandlung
Nachfolgend finden Sie eine wichtige Tabelle, die es dem Leser ermöglicht, je nach Anforderung zwischen verschiedenen Oberflächeneinheiten umzurechnen. (Warum eine Oberflächenbeschaffenheitstabelle verwenden? | Metalloberflächenbeschaffenheit, nd)
Oberflächenbeschaffenheit – Bearbeitungsprozesse:
Die Oberflächenbeschaffenheit hängt stark vom Bearbeitungsprozess ab. Daher ist es von größter Bedeutung, den richtigen Bearbeitungsprozess für die erforderliche Oberflächenbeschaffenheit zu wählen, oder je nach Bedarf müssen zusätzliche Oberflächenbeschaffenheitstechniken angewendet werden, um die gewünschten Oberflächenbeschaffenheitseigenschaften zu erhalten. Die folgende Tabelle hilft unseren Lesern, die Auswirkungen des Bearbeitungsprozesses auf die Oberflächenbeschaffenheit zu verstehen.
Oberflächenbeschaffenheit – Symbole und Beschriftungen
Weltweit werden unterschiedliche Industriestandards befolgt. Die Mehrheit folgt jedoch den Standards der International Organization for Standardization (ISO) und der American Society of Mechanical Engineers (ASME). Beide Standards sind unten aufgeführt:
ISO-Standard für Oberflächengüte 1302
Dieser Standard wird weltweit befolgt, mit Ausnahme der Vereinigten Staaten von Amerika. (Vollständige Oberflächengütetabelle, Umrechnungstabellen für Symbole und Rauheiten, nd)
ASME-Standard für Oberflächenbeschaffenheit
Dieser Standard wird hauptsächlich in den USA befolgt.
