Finitura superficiale spiegata: Ra, Rz e come specificare le finiture in modo sensato

Cosa è realmente Ra

Ra è la media aritmetica degli scostamenti assoluti del profilo superficiale dalla sua linea media, misurata su una lunghezza di campionamento definita (secondo la prassi ISO 4287 / ASME B46.1). È una media delle altezze: descrive l'entità della rugosità ma non dice nulla sul fatto che la superficie sia appuntita, ondulata, porosa o liscia a plateau — due superfici con Ra identico possono sigillare, scorrere e affaticarsi in modo molto diverso.

Rz è una misura da picco a valle (la media delle maggiori altezze da picco a valle su diverse lunghezze di campionamento). Rz risponde al graffio profondo isolato o al picco elevato che Ra media via, ed è per questo che le facce di tenuta e i particolari critici per la fatica sono spesso specificati con sia Ra sia Rz (o un Rz massimo). Solo come orientamento approssimativo, Rz è comunemente diverse volte il valore Ra sulla stessa superficie — il rapporto varia ampiamente con il processo e non è una conversione.

Unità: micrometri (µm) nella prassi metrica; micropolllici (µin) nella prassi statunitense — 1 µm ≈ 40 µin. Confondere le due unità su un disegno gonfia o affama una finitura di un fattore 40.

Cosa offrono i processi comuni

Intervalli tipici raggiungibili (attrezzature ben gestite; le singole officine variano):

Processo	Ra tipico (µm)
Taglio a fiamma / segato	12.5–50
Fresato / tornito (sgrossatura)	3.2–12.5
Fresato / tornito (finitura)	0.8–3.2
Rettificato (in piano/cilindrico)	0.2–1.6
Levigato	0.1–0.8
Lappato / superfinitura	0.025–0.2
Lucidato (decorativo)	0.05–0.4 raggiungibile, dipendente dal grado

Si noti che le superfici dell'acciaio allo stato di fornitura hanno valori propri: la lamiera laminata a caldo è molto più rugosa di questi valori di lavorazione meccanica, e la lamiera laminata a freddo si colloca tipicamente intorno a Ra 0.8–1.6 µm dal laminatoio.

Specificare in modo sensato

• Più fine costa in modo non lineare. Passare da Ra 3.2 a 0.8 a 0.2 µm aggiunge processi (rettifica, poi levigatura o lappatura), ciascuno con la propria attrezzatura. Specificare la finitura più grossolana che la funzione consente.
• Abbinare la prescrizione alla funzione: superfici di scorrimento e di tenuta, raccordi critici per la fatica e sedi di cuscinetti giustificano finiture fini ed eventualmente limiti Rz; facce di gioco e preparazioni per saldatura no.
• Indicare la direzione dove conta — il lay (la direzione del pattern superficiale) influisce su tenuta e attrito; i disegni usano simboli di lay standard quando è rilevante.
• Un errore frequente è una nota generica "Ra 0.8 ovunque" ereditata da un altro disegno: trasforma silenziosamente ogni faccia in un'operazione di rettifica. Limitare le finiture fini alle facce che ne hanno bisogno.
• Per l'inossidabile e il servizio in corrosione, ricordare che la rugosità è anche una variabile di corrosione: superfici più lisce e correttamente passivate resistono meglio all'innesco della vaiolatura, e le finiture più rugose trattengono i contaminanti — una ragione funzionale, non cosmetica, per finire le zone adiacenti alle saldature.