Επεξήγηση φινιρίσματος επιφάνειας: Ra, Rz και λογικός καθορισμός φινιρισμάτων

Τι είναι στην πραγματικότητα το Ra

Το Ra είναι ο αριθμητικός μέσος όρος των απόλυτων αποκλίσεων του προφίλ επιφάνειας από τη μέση γραμμή του, μετρούμενος σε ένα καθορισμένο μήκος δειγματοληψίας (σύμφωνα με την πρακτική ISO 4287 / ASME B46.1). Είναι ένας μέσος όρος ύψους: περιγράφει το μέγεθος τραχύτητας αλλά δεν λέει τίποτα για το εάν η επιφάνεια είναι αιχμηρή, κυματιστή, πορώδης ή ομαλή-πλατώ — δύο επιφάνειες με πανομοιότυπο Ra μπορούν να σφραγίζουν, να ολισθαίνουν και να κοπώνονται πολύ διαφορετικά.

Το Rz είναι ένα μέτρο από κορυφή σε κοιλάδα (ο μέσος όρος των μεγαλύτερων υψών από κορυφή σε κοιλάδα σε διάφορα μήκη δειγματοληψίας). Το Rz ανταποκρίνεται στη μεμονωμένη βαθιά γρατσουνιά ή υψηλή κορυφή που το Ra εξομαλύνει με μέσο όρο, γι' αυτό οι επιφάνειες στεγανοποίησης και τα εξαρτήματα κρίσιμα για κόπωση καθορίζονται συχνά με και Ra και Rz (ή ένα μέγιστο Rz). Μόνο ως πρόχειρος προσανατολισμός, το Rz είναι συνήθως αρκετές φορές η τιμή Ra στην ίδια επιφάνεια — η αναλογία ποικίλλει ευρέως ανάλογα με τη διεργασία και δεν αποτελεί μετατροπή.

Μονάδες: μικρόμετρα (µm) στη μετρική πρακτική· μικροίντσες (µin) στην πρακτική των ΗΠΑ — 1 µm ≈ 40 µin. Η σύγχυση των δύο σε ένα σχέδιο διογκώνει ή στερεί ένα φινίρισμα κατά παράγοντα 40.

Τι παραδίδουν οι κοινές διεργασίες

Τυπικά εφικτά εύρη (καλά λειτουργούμενος εξοπλισμός· τα επιμέρους εργαστήρια ποικίλλουν):

Διεργασία	Τυπικό Ra (µm)
Κοπή με φλόγα / πριονισμένο	12.5–50
Φρεζαρισμένο / τορνευμένο (εκχόνδριση)	3.2–12.5
Φρεζαρισμένο / τορνευμένο (φινίρισμα)	0.8–3.2
Τροχισμένο (επιφάνεια/κυλινδρικό)	0.2–1.6
Λειανμένο με ακόνισμα (honed)	0.1–0.8
Λείανση ακριβείας / υπερ-φινίρισμα	0.025–0.2
Στιλβωμένο (διακοσμητικό)	0.05–0.4 εφικτό, ανάλογα με την ποιότητα

Σημειώστε ότι οι επιφάνειες χάλυβα όπως παραδίδονται έχουν τις δικές τους τιμές: το έλασμα θερμής έλασης είναι πολύ τραχύτερο από αυτά τα στοιχεία κατεργασίας, και το έλασμα ψυχρής έλασης βρίσκεται συνήθως περίπου σε Ra 0.8–1.6 µm από το εργοστάσιο.

Λογικός καθορισμός

• Το λεπτότερο κοστίζει μη γραμμικά. Η μετάβαση από Ra 3.2 σε 0.8 σε 0.2 µm προσθέτει διεργασίες (τρόχισμα, στη συνέχεια ακόνισμα ή λείανση ακριβείας), καθεμία με τη δική της ρύθμιση. Καθορίστε το χονδρότερο φινίρισμα που επιτρέπει η λειτουργία.
• Αντιστοιχίστε την επισήμανση στη λειτουργία: οι επιφάνειες ολίσθησης και στεγανοποίησης, οι καμπύλες κρίσιμες για κόπωση και οι έδρες ρουλεμάν δικαιολογούν λεπτά φινιρίσματα και πιθανώς όρια Rz· οι επιφάνειες διάκενου και οι προετοιμασίες συγκόλλησης όχι.
• Δηλώστε την κατεύθυνση όπου έχει σημασία — η κατεύθυνση υφής (lay) (η κατεύθυνση του μοτίβου επιφάνειας) επηρεάζει τη στεγανοποίηση και την τριβή· τα σχέδια χρησιμοποιούν τυπικά σύμβολα κατεύθυνσης υφής όταν αυτό συμβαίνει.
• Ένα συχνό λάθος είναι μια γενική σημείωση "Ra 0.8 παντού" κληρονομημένη από άλλο σχέδιο: μετατρέπει αθόρυβα κάθε επιφάνεια σε λειτουργία τροχίσματος. Περιορίστε τα λεπτά φινιρίσματα στις επιφάνειες που τα χρειάζονται.
• Για ανοξείδωτο χάλυβα και χρήση σε διαβρωτικό περιβάλλον, θυμηθείτε ότι η τραχύτητα είναι επίσης μεταβλητή διάβρωσης: οι ομαλότερες, σωστά παθητικοποιημένες επιφάνειες αντιστέκονται καλύτερα στην έναρξη διάβρωσης με βελονισμούς, και τα τραχύτερα φινιρίσματα συγκρατούν ρύπους — ένας λειτουργικός λόγος, όχι αισθητικός, για το φινίρισμα περιοχών παρακείμενων σε συγκολλήσεις.