Oppervlakteafwerking uitgelegd: Ra, Rz en afwerkingen verstandig specificeren

Wat Ra werkelijk is

Ra is het rekenkundig gemiddelde van de absolute afwijkingen van het oppervlakteprofiel van zijn gemiddelde lijn, gemeten over een gedefinieerde meetlengte (volgens ISO 4287 / ASME B46.1-praktijk). Het is een hoogte-gemiddelde: het beschrijft de grootte van de ruwheid, maar zegt niets over of het oppervlak piekerig, golvend, poreus of glad-plateauvormig is — twee oppervlakken met identieke Ra kunnen heel verschillend afdichten, glijden en vermoeien.

Rz is een piek-tot-dal-maat (het gemiddelde van de grootste piek-tot-dal-hoogtes over meerdere meetlengtes). Rz reageert op de geïsoleerde diepe kras of hoge piek die Ra wegmiddelt, en daarom worden afdichtingsvlakken en vermoeiingskritieke onderdelen vaak gespecificeerd met zowel Ra als Rz (of een Rz-maximum). Slechts als ruwe oriëntatie is Rz doorgaans enkele malen de Ra-waarde op hetzelfde oppervlak — de verhouding varieert sterk met het proces en is geen omrekening.

Eenheden: micrometers (µm) in metrische praktijk; microinches (µin) in Amerikaanse praktijk — 1 µm ≈ 40 µin. Het verwarren van de twee op een tekening blaast een afwerking op of hongert deze uit met een factor 40.

Wat gangbare processen leveren

Typische haalbare bereiken (goed draaiende apparatuur; individuele werkplaatsen variëren):

Proces	Typische Ra (µm)
Vlamgesneden / gezaagd	12.5–50
Gefreesd / gedraaid (voorbewerken)	3.2–12.5
Gefreesd / gedraaid (afwerken)	0.8–3.2
Geslepen (vlak/cilindrisch)	0.2–1.6
Gehoond	0.1–0.8
Gelept / superglad afgewerkt	0.025–0.2
Gepolijst (decoratief)	0.05–0.4 haalbaar, afhankelijk van kwaliteit

Merk op dat oppervlakken van staal zoals geleverd hun eigen waarden hebben: warmgewalste plaat is veel ruwer dan deze verspaningscijfers, en koudgewalste plaat zit doorgaans rond Ra 0.8–1.6 µm van de fabriek.

Verstandig specificeren

• Fijner kost niet-lineair geld. Van Ra 3.2 naar 0.8 naar 0.2 µm gaan voegt processen toe (slijpen, daarna honen of leppen), elk met zijn eigen instelling. Specificeer de grofste afwerking die de functie toelaat.
• Stem de aanduiding af op de functie: glijdende en afdichtende oppervlakken, vermoeiingskritieke afrondingen en lagerzittingen rechtvaardigen fijne afwerkingen en mogelijk Rz-grenzen; spelingsvlakken en lasvoorbereidingen niet.
• Vermeld de richting waar deze van belang is — de leg (de richting van het oppervlaktepatroon) beïnvloedt afdichting en wrijving; tekeningen gebruiken standaard legsymbolen wanneer dit het geval is.
• Een veelvoorkomende fout is een algemene notitie "Ra 0.8 everywhere" die van een andere tekening is overgenomen: deze verandert geruisloos elk vlak in een slijpbewerking. Beperk fijne afwerkingen tot de vlakken die ze nodig hebben.
• Voor roestvast staal en corrosieve toepassing: onthoud dat ruwheid ook een corrosievariabele is: gladdere, correct gepassiveerde oppervlakken weerstaan het ontstaan van putcorrosie beter, en ruwere afwerkingen houden verontreinigingen vast — een functionele reden, geen cosmetische, om lasnabije gebieden af te werken.