Guia essencial para medições de rugosidade de superfícies usinadas

Início Acabamento Superficial Guia essencial para medições de rugosidade de superfícies usinadas Guia essencial para medições de rugosidade de superfícies usinadas Autor: Y. Deng Data de publicação: 16 de agosto de 2024 Última modificação: 27 de dezembro de 2024 Siga-nosSiga-nosSiga-nosSiga-nos Categorias: Acabamento Superficial Tags: Medição da rugosidade superficial | Rugosidade da Superfície | Medição de rugosidade superficial “A rugosidade superficial ra é um fator significativo na usinagem CNC porque determina o desempenho, o desgaste e a vida útil das peças produzidas.” O acabamento superficial da superfície usinada é um fator central que determina a qualidade, confiabilidade e desempenho das peças produzidas. Isso ocorre porque as superfícies lisas permitem que as peças sejam mais duráveis ​​do que as superfícies ásperas, uma vez que reduzem o atrito. É importante saber que em diferentes campos são necessários diferentes graus de rugosidade. Conhecimento de vários tipos de acabamentos superficiais e rugosidade superficial ra pode ser útil na qualidade e desempenho das peças fabricadas.     Conteúdo esconder 1 O que é gráfico de acabamentos de superfície? 2 O que é acabamento superficial de usinagem? 3 Benefícios dos acabamentos de superfície usinados 4 Símbolos e terminologias de rugosidade superficial 5 Possibilidades de obter diferentes rugosidades superficiais Ra 6 Comparando a rugosidade superficial para usinagem CNC 7 Métodos de avaliação da rugosidade superficial do acabamento 8 Folha de referências do gráfico de medição de rugosidade de superfície 9 Como diferentes níveis de rugosidade superficial podem ser alcançados? 10 Como selecionar a técnica correta de acabamento de superfície? 11 Conclusão 12 Serviço de acabamento de superfície ProLeanTech O que é gráfico de acabamentos de superfície? Um gráfico de acabamento superficial é usado na fabricação para mostrar diferentes tipos de acabamentos superficiais e os valores de rugosidade associados a eles. Ajuda os engenheiros a identificar o acabamento mais adequado para que a peça atenda ao desempenho e aparência desejados. Também possui unidades em micrômetros ou micropolegadas e descrições de como cada um dos acabamentos é obtido. Gráfico de rugosidade superficial   Experimente o Prolean agora!   Todas as informações e uploads são seguros e confidenciais. Obter uma cotação O que é acabamento superficial de usinagem?  Opções de acabamento de usinagem Usinagem acabamento de superfície pode ser descrito como o processo de alteração da superfície de um metal, deformando-o ou cortando-o ou mesmo adicionando material a ele. Mede a textura da superfície, caracterizada por:  Colocar: A direção do padrão de superfície que é um resultado do processo de fabricação.  Ondulação: Distorções grosseiras adicionais, como empenamentos ou quaisquer outras distorções dos padrões estabelecidos.  Rugosidade superficial ra: Aspereza do tipo subterrâneo e pitch fino. Os maquinistas usam o termo acabamento superficial para significar rigidez da superfície, e o termo textura de superfície abrange todos os três.   Benefícios dos acabamentos de superfície usinados Os acabamentos de superfície usinados oferecem as seguintes vantagens. Em primeiro lugar, nivelam a superfície erradicando quaisquer irregularidades da superfície, tornando-a mais uniforme. Isso, por sua vez, ajuda a aumentar a qualidade do produto.  Além disso, esses acabamentos auxiliam no aumento da adesão dos revestimentos, fazendo com que tintas e revestimentos tenham melhor aderência à superfície. Isto não só aumenta o nível de proteção, mas também aumenta o período de existência da camada protetora. Um acabamento liso também parece mais atraente à vista, o que pode ser crucial no caso de produtos de consumo. Os acabamentos superficiais usinados também oferecem proteção contra corrosão e produtos químicos, além de proporcionar uma superfície lisa e brilhante. Isso faz com que o produto seja durável, especialmente em condições extremas de uso.  Além disso, estes acabamentos aumentam a condutividade ao incluir a condução elétrica e aumentar a condutividade do material. Este é especialmente o caso em aplicações eletrônicas. Finalmente, os acabamentos superficiais usinados aumentam a resistência do produto, minimizando o atrito que enfraquece o produto, tornando-o suscetível ao desgaste. Isso torna as peças mais fortes e confiáveis ​​nas funções que devem desempenhar.   Símbolos e terminologias de rugosidade superficial Ra (média de rugosidade): Isso define a média do ponto alto da superfície e do ponto baixo da superfície no comprimento da superfície. Também tem o nome de Center Line Average (CLA).  Rz (profundidade média de rugosidade): Isso calcula a média das cinco maiores diferenças entre o máximo mais alto e o mínimo mais baixo. Para estabelecer a rugosidade, ele faz essas medições e depois encontra a rugosidade média.   Rp (altura do pico): Esta é a distância entre a crista e a linha média do contorno da superfície ao longo do comprimento de avaliação.  Rv (profundidade do vale): Isto determina o desvio do ponto mais baixo do perfil da superfície em relação à linha média do perfil da superfície ao longo do comprimento de avaliação.  Rmax (Altura Máxima do Perfil): Isso define a diferença máxima entre o ponto mais alto e o mais baixo do intervalo de avaliação. Aqui estão vários tipos de símbolos de acabamento superficial, e seus significados  =: Indica espaços dentais deixados por uma ferramenta de corte e que estão paralelos à superfície ou vista ilustrada no desenho.   ⊥ : mostra as marcas da ferramenta de corte perpendiculares à superfície ou vista representada no desenho.   X: Refere-se às marcas feitas pela ferramenta de corte e essas marcas formam ângulos retos entre si.   M: Refere-se a ranhuras geralmente criadas por polimento ou lapidação e, neste caso, o padrão pode correr ou não precisa necessariamente estar em uma direção.   C: Significa marcas colocadas em círculos concêntricos ao centro da superfície.   R: Refere-se às marcas na superfície feitas pela ferramenta de corte e são paralelas à superfície e podem ser radiais.   Possibilidades de obter diferentes rugosidades superficiais Ra A rugosidade da superfície na usinagem é mantida em um determinado nível dependendo da necessidade do projeto. Não é uma ocorrência casual, mas planejada e os valores são geralmente definidos de acordo com normas como ISO 4287. Esses padrões definem valores de Ra entre 25 μm e 0 μm, que são relevantes para uma variedade de operações de fabricação e pós-processamento.  At Tecnologia ProLean, oferecemos quatro níveis comuns de rugosidade superficial para aplicações de usinagem CNC: 3. 2 μm Ra  Ra de 1.6 μm  Ra de 0.8 μm   Ra de 0.4 μm  O nível de rugosidade não é o mesmo para todas as aplicações; depende do uso específico que se destina a uma determinada superfície. Valores Ra de rugosidade superficial inferiores aos valores acima mencionados só devem ser especificados quando necessário, pois exigem maior esforço, tempo e custo de usinagem. As operações de pós-processamento normalmente não são utilizadas para atingir determinados índice de rugosidade superficial valores, uma vez que os métodos não podem ser regulados com precisão e afetarão a tolerância dos componentes.     Experimente o Prolean agora!   Todas as informações e uploads são seguros e confidenciais. Obter uma cotação Comparando a rugosidade superficial para usinagem CNC A rugosidade da superfície determina a funcionalidade, o desempenho e a vida útil das peças. Influencia o coeficiente de atrito, ruído, desgaste, calor e adesão. Embora a suavidade da superfície possa não ser muito importante em algumas aplicações, ela é muito importante em outras, especialmente em aplicações de alta tensão, alta tensão e alta vibração, conjuntos de acoplamento e movimento, peças de rotação rápida e implantes médicos.  A seguir estão os níveis de rugosidade superficial que a Prolean Tech oferece:  Ra de 3.2 μm  Este acabamento padrão de máquina comercial é usado para a maioria das peças de consumo. É ligeiramente áspero e tem uma superfície brilhante com marcas de cortes feitos. Para as peças que estão sujeitas a tensões, cargas e vibrações, a rugosidade superficial máxima ra deve ser de 2 μm Ra e para superfícies móveis correspondentes onde a carga é leve e o movimento é lento, o mesmo padrão pode ser aplicado. Esse acabamento é feito em alta velocidade, avanço leve e cortes leves.  Ra de 1.6 μm  Este acabamento apresenta apenas uma leve indicação das marcas de corte e deve ser usado em peças que requerem encaixe justo e seções tensionadas. É adequado para superfícies de movimento lento e com baixa capacidade de carga, mas não para peças rotativas de alta velocidade e peças com altas cargas de vibração. Essa rugosidade superficial é criada em altas velocidades, com avanços finos e cortes leves, sob condições controladas. Para uma liga de alumínio padrão (por exemplo, 3), esta opção acrescenta aproximadamente 1645% ao preço de produção e, dependendo da complexidade da peça, o custo pode aumentar.  Ra de 0.8 μm  Muitas vezes referido como um acabamento superficial de alta qualidade, 0 μm Ra é uma tolerância mais restrita e também é mais caro. Isto é necessário para peças que estão sujeitas a concentração de tensões e pode ser empregado para rolamentos quando o movimento é esporádico e as cargas são pequenas. Para uma liga de alumínio padrão, este acabamento aumenta o preço de produção em cerca de 8% ou mais para peças complicadas.  Ra de 0.4 μm  0.4 μm Ra é a rugosidade superficial mais suave e de mais alta qualidade, recomendada para componentes que estão sob tensão ou tensão e para aqueles que giram muito rapidamente, como rolamentos e eixos. Esta suavidade é a mais difícil de conseguir e só deve ser especificada quando for crítica para a aplicação. Esta opção aumenta o preço de produção de uma liga de alumínio padrão em cerca de 11-15% e mais para peças complexas.   Métodos de avaliação da rugosidade superficial do acabamento  O acabamento superficial é muito crítico para ser quantificado na fabricação para ajudar a atingir o padrão e a funcionalidade do produto. No entanto, vários métodos podem ser utilizados e cada um deles é apropriado no que diz respeito ao requisito e à superfície a ser limpa.  1. Medição de contato direto  Quanto aos métodos de contato, são aqueles que utilizam um instrumento que entra em contato com a superfície em estudo. Neste caso, geralmente é usado um perfilômetro de ponta. A caneta se move sobre ele e parece que está desenhando o contorno, os picos e as depressões. Em seguida, forma um perfil a partir dessas variações da ferramenta, que é utilizada para analisar os dados coletados dos alunos.   Uso: Extremamente apropriado para ser utilizado em situações onde é necessária alguma quantificação. Isto não é recomendado para materiais macios ou que possam ser comprimidos ou amassados, pois o contato alterará as características da superfície.  2. Medição sem contato  As técnicas sem contato usam ferramentas ópticas ou laser, por exemplo, microscópios de varredura a laser. Esses dispositivos iluminam a superfície e, em seguida, capturam a luz refletida na tentativa de estabelecer a rugosidade da superfície.  Uso: Usado onde é necessário evitar tocar na superfície, pois isso pode danificar o material, por exemplo, em superfícies sensíveis ou delicadas. Estes métodos também são bons para superfícies irregulares, embora a sua eficácia dependa da refletância e da cor da superfície.  3. Medição Comparativa  Os métodos comparativos são uma forma de avaliar uma superfície em relação a várias características que foram definidas anteriormente. Para isso existem comparadores com valores de rugosidade padrão na superfície da peça.  Uso: São rápidos, baratos e podem ser usados ​​na primeira avaliação ou quando o médico deseja apenas ter uma ideia geral do que está tratando. No entanto, eles não são tão precisos quanto os métodos de medição direta e são mais uma medição percebida. 4. Medição em processo  A medição formativa é o exame da rugosidade da superfície em algum estágio específico do processo de fabricação. Dentre essas ferramentas, alguns perfilômetros ou sensores em linha são instalados em máquinas CNC para fornecer informações sobre a rugosidade da superfície em tempo real.  Uso: Mais adequado na aplicação onde o parâmetro monitorado deve ser verificado com mais frequência e em grande quantidade. Esta estratégia é real e pode não ser tão precisa quanto as adotadas após a criação da peça.  5. Técnicas de perfil  As técnicas de perfilamento usam um perfilômetro como o perfilômetro 3D para criar um perfil de superfície. Dá uma ideia geral da superfície e da textura da superfície.  Uso: Adaptado principalmente para departamentos de pesquisa e desenvolvimento onde há necessidade de análises extras de superfície. É bastante complicado e requer a aplicação de técnicas bastante complicadas e também pode levar muito tempo.  6. Técnicas de medição de área  Neste caso, métodos de medição de área são usados ​​para medir a rugosidade de uma superfície sobre uma área maior em comparação com a linha de contato. São os perfilômetros ópticos e interferômetros que oferecem uma visão geral da superfície em estudo.  Uso: Aplicável para superfícies rugosas ou quando o estado geral da rugosidade superficial (Ra) for de interesse. Menos adequado para análise de superfície de alta resolução.  7. Técnicas de Microscopia  Outras técnicas de caracterização de superfície incluem a microscopia eletrônica, que fornece uma imagem bastante ampliada da superfície e fornece dados em nível micro.  Uso: É mais útil em pesquisa e em qualquer área onde a precisão seja crítica, por exemplo na produção de semicondutores. Estes são um pouco mais complicados e precisam de certos tipos de aparelhos para serem usados . Folha de referências do gráfico de medição de rugosidade de superfície Esta folha de dicas fornece uma referência rápida para a compreensão de vários acabamentos de superfície, ajudando você a escolher o acabamento certo para sua aplicação. Micrômetros (μm) Micropolegadas (μin) Descrição e aplicações 25 1000 Superfícies ásperas de corte com serra ou forjamento bruto são adequadas para áreas livres não usinadas. 12.5 500 Superfícies ásperas de avanços grosseiros e cortes pesados ​​são comuns em torneamento, fresamento e retificação de disco. 6.3 250 Resultante de retificações superficiais, retificações de disco e fresamento. Usado para superfícies de folga com requisitos de tensão. 3.2 125 Acabamento rugoso, adequado para peças sujeitas a vibrações, cargas e altas tensões. 1.6 63 Bom acabamento devido à usinagem controlada, utilizando avanços finos e altas velocidades. 0.8 32 Acabamento de alta qualidade que requer controle preciso, produzido com esmerilhadeiras cilíndricas, centerless ou de superfície. Ideal para peças imóveis ou com carga leve. 0.4 16 Acabamento de alta qualidade obtido através de polimento com esmeril, lapidação ou brunimento grosso. Adequado para aplicações onde a suavidade é crítica. 0.2 8 O acabamento fino é produzido por lapidação, polimento ou brunimento. Ideal para superfícies onde os componentes deslizam pela fibra. 0.1 4 Acabamento muito refinado de lapidação, polimento ou brunimento. Usado em trabalhos de medição e instrumentos onde a precisão do projeto é essencial. 0.05 2 O acabamento extremamente fino é obtido através de polimento, brunimento ou superacabamento meticulosos. Melhor para blocos padrão de precisão. 0.025 1 Acabamento superficial mais refinado, produzido com o mais alto nível de precisão em polimento, brunimento ou superacabamento. Usado para medidores de precisão finos e sensíveis.   Experimente o Prolean agora!   Todas as informações e uploads são seguros e confidenciais. Obter uma cotação Como diferentes níveis de rugosidade superficial podem ser alcançados? O medições de rugosidade superficial pode ser ajustado por designers e fabricantes para garantir a constância das características do produto. O grau de rugosidade define como uma peça irá interagir com o ambiente, pois define desgaste, rasgo e corrosão. Além disso, alguns dos parâmetros de rugosidade são úteis para melhorar a adesão do revestimento ou aumentar a condutividade.  Os valores de Ra são geralmente aplicados para medir a rugosidade da superfície e os valores padrão são da ordem de 12.5 μm Ra (muito áspero) a 0.4 μm Ra (muito liso). As diversas técnicas utilizadas na criação dos vários tipos de acabamentos superficiais depende do uso específico para o qual o produto será utilizado.  Acabamento conforme usinado Como peça acabada usinada Um acabamento usinado mantém a tolerância próxima, geralmente de ± 0 mm ou melhor. Este acabamento é feito imediatamente após a usinagem e com o uso de CAM ou Computer-Aided Manufacturing para maior precisão dependendo do projeto. Porém, este método é mais barato, pois não exige outros gastos extras de outros acabamentos, a superfície pode ficar manchada com marcas das ferramentas utilizadas e ter aspecto esbranquiçado. Este acabamento é ideal para protótipos, acessórios e gabaritos onde o custo do produto acabado e a precisão são uma preocupação.  Acabamento jateado com miçangas Peça de acabamento de superfície com jateamento de esferas Adquirido disparando pequenas esferas de vidro na superfície com a ajuda de uma pistola de ar comprimido, o jateamento resulta em um acabamento fosco ou acetinado com um padrão moderado. Este método também auxilia na camuflagem das marcas deixadas pelo processo de usinagem e proporciona uma superfície brilhante. Porém, não permite definir as dimensões com alto nível de detalhamento, o que é desvantajoso para projetos que necessitam de alta dimensionalidade. O único fator que muda no jateamento com esferas é o tamanho das esferas de vidro utilizadas.  Anodização peças anodizadas  A anodização é um processo eletrolítico de formação de uma película protetora de óxido sobre acabamento de superfície metálica componentes. A peça é submersa em banho ácido e conectada a uma fonte elétrica e o revestimento cresce em todas as direções. Este método é melhor controlado nas dimensões do que o jateamento e fornece uma superfície dura que é eletricamente não condutora. A anodização é realizada principalmente em alumínio e titânio e suas ligas. Anodização Tipo II A anodização padrão ou anodização Tipo II resulta em uma superfície transparente ou colorida e com espessura máxima de 25 μm. Este acabamento é útil para peças que requerem uma superfície externa dura e lisa que seja esteticamente atraente. É mais barato e oferece proteção e aparência bastante boas.   Anodização Tipo III O Tipo III é um processo mais desenvolvido denominado anodização “hard coat”, que utiliza maior densidade de corrente e controla rigorosamente a temperatura da solução, que é mantida em zero graus Celsius. Este método fornece uma camada mais espessa de cerca de 125 μm e possui melhores características de dureza e corrosão. Embora seja mais cara que as outras duas, a anodização Tipo III é adequada para aplicações de engenharia de alto estresse que requerem proteção adicional.   Como selecionar a técnica correta de acabamento de superfície? Selecionar a técnica correta de acabamento de superfície é crucial para o sucesso do seu projeto. Aqui está um guia passo a passo para ajudá-lo a tomar a melhor decisão.  Identifique o material: É preciso entender que existem diferentes maneiras pelas quais vários materiais devem ser tratados para atingir o acabamento desejado. Primeiro, identifique o material que você vai usar para poder selecionar a técnica certa a ser aplicada.  Defina o objetivo do acabamento: Pense no que você deseja do acabamento superficial – aparência, melhor proteção contra corrosão ou menor atrito. Portanto, dependendo da função do produto, isso determinará a sua escolha.  Revise as técnicas de acabamento disponíveis: Conheça o acabamento que pode ser aplicado ao material que você pretende utilizar. Por exemplo, a anodização é aplicada ao alumínio enquanto a passivação é aplicada ao aço inoxidável.  Avalie os requisitos estéticos: Se a aparência do item for um problema, lixar ou gravar a laser pode ser mais adequado para obter o acabamento desejado.   Avalie as necessidades de durabilidade: Para as outras áreas que deverão sofrer alto desgaste, revestimentos mais duros como o DLC podem ser necessários para a peça.  Considere as necessidades de manutenção: Existem vários tipos de acabamento e todos têm a sua espécie e todos necessitam de algum tipo de manutenção. Pense em quanto tempo você está disposto a gastar na manutenção do produto durante todo o seu ciclo de vida.  Teste o acabamento: Recomenda-se que antes de aplicar o acabamento em grande escala, seja feito um teste em uma pequena porção do material para verificar se está de acordo com a necessidade.  Fator de impacto ambiental: Alguns dos processos de acabamento têm um impacto maior no meio ambiente do que outros. Se os fatores ambientais são uma preocupação para você, então é melhor optar por outras formas não prejudiciais.  Restrições orçamentárias: Por fim, coloque o custo da técnica de acabamento na escala do valor total que você está disposto a gastar. Certifique-se de que o método escolhido é barato, mas ao mesmo tempo deve ser capaz de satisfazer todos os requisitos do projeto. Experimente o Prolean agora!   Todas as informações e uploads são seguros e confidenciais. Obter uma cotação Conclusão A rugosidade superficial nos processos de fabricação modernos é normalmente cara e difícil de alcançar. Assim, se a técnica correta de acabamento superficial for implementada nas peças fabricadas, então a correta deverá ser utilizada. Portanto, a natureza do endurecimento superficial do material deve ser compreendida para alcançar os resultados desejados. Em relação às soluções de acabamento superficial, vale ressaltar que a empresa que pode lhe oferecer serviços profissionais a um preço razoável é a ProLeanTech. O pessoal que contamos é bem treinado para que possa aplicar a técnica correta que dará as especificações corretas de acabamento superficial.    Superfície ProLeanTech Serviço de Acabamento Fornecemos aos nossos clientes relatórios de inspeção dimensional (DIR) na ProLeanTech. Algumas das operações de acabamento realizadas incluem anodização, galvanoplastia, jateamento, polimento, escovação, etc. Nossos serviços estão focados em fornecer serviços da melhor qualidade para obter o melhor resultado para seus produtos. Entre em contato conosco agora e receba um orçamento de nossos especialistas para o seu projeto! 0 Comentários Enviar um comentário cancelar respostaO seu endereço de e-mail não será publicado. Os campos obrigatórios são marcados com *Comentário * Nome * E-mail * Website Salvar o meu nome, e-mail e site neste navegador para a próxima vez que eu comentar. 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