Pinnanlaatu selitettynä: Ra, Rz ja järkevä pintojen spesifiointi

Mitä Ra todellisuudessa on

Ra on pinnan profiilin itseisdeviaatioiden aritmeettinen keskiarvo sen keskiviivasta, mitattuna määritellyllä näytteenottopituudella (ISO 4287 / ASME B46.1 -käytännön mukaan). Se on korkeuskeskiarvo: se kuvaa karheuden suuruutta mutta ei sano mitään siitä, onko pinta piikikäs, aaltoileva, huokoinen vai tasaisesti plateautunut — kaksi pintaa, joilla on identtinen Ra, voivat tiivistyä, liukua ja väsyä hyvin eri tavalla.

Rz on huipusta laaksoon -mitta (suurimpien huipusta laaksoon -korkeuksien keskiarvo useilla näytteenottopituuksilla). Rz vastaa yksittäiseen syvään naarmuun tai korkeaan huippuun, jonka Ra keskiarvoistaa pois, minkä vuoksi tiivistyspinnat ja väsymiskriittiset osat spesifioidaan usein sekä Ra:lla että Rz:llä (tai Rz-enimmäisarvolla). Vain karkeana suuntauksena Rz on yleisesti useita kertoja saman pinnan Ra-arvo — suhde vaihtelee laajalti prosessin mukaan eikä ole muunnos.

Yksiköt: mikrometrit (µm) metriisessä käytännössä; mikrotuumat (µin) yhdysvaltalaisessa käytännössä — 1 µm ≈ 40 µin. Näiden kahden sekoittaminen piirustuksessa paisuttaa tai nälkiinnyttää pinnanlaadun kertoimella 40.

Mitä yleiset prosessit tuottavat

Tyypilliset saavutettavissa olevat alueet (hyvin ajettu laitteisto; yksittäiset verstaat vaihtelevat):

Prosessi	Tyypillinen Ra (µm)
Polttoleikattu / sahattu	12.5–50
Jyrsitty / sorvattu (rouhinta)	3.2–12.5
Jyrsitty / sorvattu (viimeistely)	0.8–3.2
Hiottu (taso-/pyöröhiottu)	0.2–1.6
Hoonattu	0.1–0.8
Läpätty / superfinishoitettu	0.025–0.2
Kiillotettu (koristeellinen)	0.05–0.4 saavutettavissa, lajista riippuen

Huomaa, että toimitettujen teräspintojen omat arvonsa: kuumavalssattu levy on paljon karheampaa kuin nämä työstöluvut, ja kylmävalssattu ohutlevy istuu tyypillisesti noin Ra 0.8–1.6 µm tehtaalta.

Järkevä spesifiointi

• Hienompi maksaa epälineaarisesti. Siirtyminen Ra 3.2:sta 0.8:aan ja 0.2 µm lisää prosesseja (hionta, sitten hoonaus tai läppäys), jokainen omalla asetuksellaan. Spesifioi karkein pinnanlaatu, jonka toiminto sallii.
• Sovita merkintä toimintoon: liukuvat ja tiivistävät pinnat, väsymiskriittiset pyöristykset ja laakeripesät oikeuttavat hienot pinnanlaadut ja mahdollisesti Rz-rajat; välyspinnat ja hitsinvalmistelut eivät.
• Ilmoita suunta, kun sillä on merkitystä — lay (pintakuvion suunta) vaikuttaa tiivistykseen ja kitkaan; piirustukset käyttävät vakiolay-symboleja, kun sitä tarvitaan.
• Yleinen virhe on kattava "Ra 0.8 kaikkialla" -huomautus, joka on peritty toisesta piirustuksesta: se muuntaa hiljaa jokaisen pinnan hiontaoperaatioksi. Rajoita hienot pinnanlaadut pintoihin, jotka niitä tarvitsevat.
• Ruostumattomalle ja korroosiokäytölle muista, että karheus on myös korroosiomuuttuja: sileämmät, oikein passivoidut pinnat kestävät pistekorroosion alkamista paremmin, ja karheammat pinnanlaadut pidättelevät kontaminantteja — toiminnallinen syy, ei kosmeettinen, hitsinviereisten alueiden viimeistelyyn.