Es esencial comprender el gráfico de rugosidad de la superficie y la importancia que tiene en el rendimiento y la longevidad del producto. Demasiada aspereza puede causar una fricción excesiva, lo que provoca roturas y corrosión que finalmente dañarán el material. Por otro lado, hay un nivel de rugosidad que es necesario para la adhesión. Por lo tanto, es importante nunca dejar el acabado de la superficie a la suposición. Si cree que el acabado de la superficie es importante para su producto, esta guía puede ayudarlo.
¿Qué es el acabado superficial?
El acabado superficial es un término que describe la textura, la forma y otras propiedades de la superficie de un objeto fabricado. A menudo se utiliza para referirse a la rugosidad de una superficie, que normalmente se mide con un perfilómetro. También puede referirse a cómo se trató la superficie, como maquinado, esmerilado o lijado. El acabado de la superficie de un objeto afecta su atractivo visual, así como su desempeño en términos de fricción, desgaste y transferencia de calor. También está relacionado con la fabricabilidad de un objeto, ya que algunos tipos de acabados superficiales son más fáciles de lograr que otros.
El acabado de la superficie es una parte fundamental del proceso de producción, ya que puede afectar el rendimiento de piezas y componentes críticos. Simplemente describe la textura completa de la superficie de una pieza y se define por tres características:
- Poner
- ondulación
- Rugosidad de la superficie
Poner indica el patrón de superficie dominante y la dirección que toma el patrón. Según el método de fabricación aplicado para fabricar las piezas, el patrón de disposición puede ser sombreado, circular, vertical, horizontal o perpendicular.
ondulación se refiere a una superficie alabeada con un paso mayor que la longitud de la rugosidad de la superficie. Describe superficies irregulares que ocurren periódicamente a intervalos más largos que la rugosidad de la superficie. Esto generalmente es causado por defectos de maquinado como resultado de la deformación, vibración o deformación de las operaciones de enfriamiento y calentamiento.
Rugosidad de la superficie se utiliza para medir la irregularidad de espaciado total en la superficie de una pieza. Cuanto menor sea el valor de rugosidad de la superficie, menos irregular será la superficie. Entonces, cuando los maquinistas e ingenieros hablan de "acabado superficial", a menudo se refieren a la rugosidad de la superficie.
Aprender más acerca de: Una guía para el acabado de superficies
¿Por qué es importante el acabado superficial en los procesos de ingeniería?
La rugosidad de la superficie es un factor esencial a la hora de determinar cómo interactúa un producto con su entorno. El acabado del producto puede afectar su desempeño y el nivel de rugosidad puede influir en su efectividad.
Debido a esto, los ingenieros y fabricantes deben realizar un seguimiento del acabado de la superficie. Esto ayuda a crear procesos consistentes y productos confiables. Además, las mediciones de superficie ayudan a mantener el control de la fabricación, lo cual es muy útil en la ingeniería de superficies.
Diferentes acabados superficiales tienen diferentes efectos. La forma más fácil de lograr el tipo de acabado deseado es compararlo con los estándares de acabado superficial. El acabado de la superficie puede ser beneficioso de varias maneras, como por ejemplo:
- Proporcionar resistencia a la corrosión y a los productos químicos.
- Mejorar el atractivo visual
- Ayudar a la adhesión de revestimientos y pinturas.
- Reducción de defectos superficiales
- Aumento de la conductividad
- Mejora la resistencia contra el desgaste y minimiza la fricción.
Aprender más acerca de: Acabados superficiales para mecanizado CNC
Manera de medir la rugosidad de la superficie
Como se mencionó anteriormente, una superficie tiene tres características básicas: disposición, ondulación y rugosidad. Así, diferentes factores afectan la geometría de la superficie. Como tal, existen varios métodos para medir la rugosidad de la superficie, incluidos los métodos de medición directa, los métodos sin contacto, los métodos de comparación y los métodos en proceso.
Métodos de medición directos implica usar un lápiz óptico para dibujar perpendicular a la superficie y luego usar un perfil registrado para determinar los parámetros de rugosidad.
La siguiente imagen muestra la sección transversal de una pieza mecanizada con irregularidades superficiales típicas. El cálculo de la rugosidad superficial de esta pieza es la altura de los picos de rugosidad a lo largo de su longitud.
Hay varios tipos de control de calidad equipo utilizado para calcular la rugosidad de la superficie, pero el medidor de rugosidad de la superficie generalmente se usa en talleres mecánicos de primer nivel. Los medidores de rugosidad de superficie cuentan con un lápiz óptico (o sonda de alta resolución) que se mueve a través de la superficie objetivo a una velocidad constante en una dirección perpendicular al patrón de disposición. El medidor adquiere (y amplifica) la señal eléctrica para producir una mayor magnificación vertical a través de un sistema eléctrico especial.
Métodos sin contacto use luz o sonido en lugar de un lápiz óptico, como instrumentos ópticos como luz blanca y confocal.
Técnica de comparacións involucran el uso de muestras de rugosidad superficial generadas por el equipo o proceso y compararlas con superficies de parámetros de rugosidad conocidos.
Técnicas en proceso, como la inductancia, utilizan materiales magnéticos para evaluar la rugosidad de la superficie.
Métodos para medir la rugosidad de la superficie
La medición de la rugosidad de la superficie se puede realizar mediante tres técnicas diferentes: perfilado, área y microscopía.
- Técnicas de perfilado implican el uso de una sonda de alta resolución para medir la superficie, similar a una aguja de fonógrafo en términos de sensibilidad.
- Técnicas de área medir un área pequeña de la superficie para proporcionar un promedio estadístico de picos y valles. Los ejemplos de técnicas de área incluyen dispersión ultrasónica, dispersión óptica, sondas de capacitancia y más.
- Técnicas de microscopía proporcionar información cualitativa sobre picos y valles en superficies midiendo contrastes.
Aprender más acerca de: Parámetros de rugosidad superficial para mecanizado CNC
Símbolos y abreviaturas en el gráfico de rugosidad superficial
Hay una variedad de símbolos y abreviaturas que simplemente explican el parámetro para el acabado superficial, como Ra, Rz, Rq, Rku, Rsk y más.
Ra (rugosidad superficial promedio) es una unidad para medir el acabado superficial y también se conoce como promedio de la línea central o promedio aritmético. Es la rugosidad media entre un perfil de rugosidad y la línea media. Este es el parámetro comúnmente utilizado para el acabado superficial.
Rmax (Distancia vertical de pico a valle) se utiliza para medir anomalías como rebabas y arañazos, y está determinada por la distancia vertical del pico al valle. No es fácil de detectar con la tabla de acabado superficial Ra.
Rz (Altura Máxima Promedio del Perfil) es el promedio de las cinco mayores diferencias entre picos y valles, y se mide en cinco longitudes de muestreo. Esto ayuda a reducir los errores a los que Ra no es sensible.
abreviaturas | Implicación |
Real academia de bellas artes | Rugosidad promedio en micrometros o micropulgadas. Ra es la desviación media aritmética del perfil |
RC | Altura media de las irregularidades del perfil |
Rku | Curtosis del perfil |
Rmáx | Profundidad máxima de rugosidad |
Rmr | Material Ración del perfil |
Rp | Altura máxima del pico del perfil |
Rq | Desviación cuadrática media raíz del perfil |
riesgo | Sesgo del perfil |
derecha | Altura máxima del perfil |
autocaravana | Profundidad máxima del valle del perfil |
Ry | Altura máxima del perfil |
Rz | Altura máxima media del perfil |
RzISO | Altura de rugosidad |
RPM | Altura máxima media del perfil máximo |
RMS | Media cuadrática |
ALC | Promedio de la línea central |
Longitud de corte | Longitud requerida para la muestra |
norte | Nuevos números de escala ISO (grado) |
Tabla de rugosidad de la superficie
La tabla de acabados superficiales de mecanizado es utilizada como referencia por los fabricantes para asegurar la calidad en su proceso de fabricación.
Existen diferentes procesos para verificar las tablas de acabados superficiales maquinados, siendo un desafío seleccionar el mejor de acuerdo con el rendimiento del producto. Sin embargo, el uso de la tabla de conversión de acabado superficial sería el más sólido.
Tabla de conversión de rugosidad superficial: métrica e imperial
Además, los fabricantes pueden usar la Tabla de conversión de acabado superficial para comparar diferentes escalas de rugosidad para los procesos de fabricación.
La siguiente tabla convierte el acabado superficial o la rugosidad entre los indicadores Ra, Rz y RMS.
Dónde:
Ra = Rugosidad, promedio en micrometros y micropulgadas
RMS = Raíz cuadrática media en micropulgadas
CLA = promedio de la línea central en micropulgadas
Rt = Rugosidad, total en micras
N = Nuevos números de escala ISO (grado)
Longitud de corte = Longitud requerida para la muestra.
Ra (micrómetros) | Ra (micropulgadas) | RMS (micropulgadas) | CL (N) | Rt (micras) | norte | Longitud de corte | |
en. | milímetro | ||||||
0.025 | 1 | 1.1 | 1 | 0.3 | 1 | 0.003 | 0.08 |
0.05 | 2 | 2.2 | 2 | 0.5 | 2 | 0.01 | 0.25 |
0.1 | 4 | 4.4 | 4 | 0.8 | 3 | 0.01 | 0.25 |
0.2 | 8 | 8.8 | 8 | 1.2 | 4 | 0.01 | 0.25 |
0.4 | 16 | 17.6 | 16 | 2.0 | 5 | 0.01 | 0.25 |
0.8 | 32 | 32.5 | 32 | 4.0 | 6 | 0.03 | 0.8 |
1.6 | 63 | 64.3 | 63 | 8.0 | 7 | 0.03 | 0.8 |
3.2 | 125 | 137.5 | 125 | 13 | 8 | 0.1 | 2.5 |
6.3 | 250 | 275 | 250 | 25 | 9 | 0.1 | 2.5 |
12.5 | 500 | 550 | 500 | 50 | 10 | 0.1 | 2.5 |
25.0 | 1000 | 1100 | 1000 | 100 | 11 | 0.3 | 8.0 |
50.0 | 2000 | 2200 | 2000 | 200 | 12 | 0.3 | 8.0 |
Hoja de referencia de la tabla de rugosidad de la superficie
Aquí, se proporciona esta hoja de trucos de acabado superficial para ayudarlo a comprender mejor los diferentes acabados superficiales.
Clasificación de micrómetros | Clasificación de micropulgadas | Causa/Descripción | Aplicaciones |
25 | 1000 | Superficies ásperas de baja calidad debido a la forja áspera o al corte con sierra | Ciertas áreas de espacio libre sin mecanizar |
12.5 | 500 | Superficies rugosas de baja calidad debido a cortes pesados y avances bastos | Superficies libres con requisitos de tensión |
6.3 | 250 | Este acabado superficial es causado por fresado, taladrado, rectificado, rectificado con disco, etc. | Superficies libres con permisos de diseño y requisitos de tensión |
3.2 | 125 | El tipo de superficie más rugosa. | Recomendado comúnmente para piezas sujetas a cargas, alto estrés y vibración. |
1.6 | 63 | Buen acabado de máquina | Producción en condiciones controladas |
0.8 | 32 | Un acabado de máquina de alta calidad requiere un control estricto | Rectificadoras sin centros, cilíndricas o de superficie. O productos que no requieran grandes cargas o movimiento continuo |
0.4 | 16 | Superficie de alta calidad creada por bruñido grueso, pulido con esmeril o lapeado | Ideal para aplicaciones donde la suavidad juega un papel importante |
0.2 | 8 | Acabado superficial fino y de alta calidad obtenido mediante bruñido, lapeado o pulido | Aplicaciones en las que las empaquetaduras y los anillos tienen que deslizarse por la superficie del grano |
0.1 | 4 | Una superficie refinada producida por bruñido, lapeado o pulido: el mejor acabado en trabajos de calibre e instrumentos. | Se utiliza solo cuando existen requisitos de diseño obligatorios. |
0.05 0.025 | 2 1 | El acabado de superficie más refinado generado a través de los mejores superacabados, pulidos o bruñidos | Bloques patrón de precisión finos y sensibles |
Conclusión
Obtener la rugosidad superficial exacta en la fabricación actual puede ser costoso y difícil. Para lograr los resultados deseados en las piezas fabricadas, el mejor enfoque es utilizar operaciones de acabado superficial.
Es importante comprender la tasa de endurecimiento que tiene la superficie de un material para lograr el acabado deseado. Si buscas servicios de calidad a buen precio, Runsom es tu mejor opción. Nuestro equipo de expertos tiene el conocimiento necesario para cumplir con los requisitos específicos de acabado superficial.
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