O que é Acabamento de Superfície? - Unidades, Símbolos e Gráfico

O que é acabamento de superfície?

O acabamento da superfície, também conhecido como textura da superfície ou topografia da superfície, é a natureza de uma superfície definida pelas três características de assentamento, rugosidade da superfície e ondulação. Compreende os pequenos desvios locais de uma superfície do ideal perfeitamente plano (um plano verdadeiro).

A textura da superfície é um dos fatores importantes que controlam o atrito e a formação da camada de transferência durante o deslizamento. Esforços consideráveis ​​têm sido feitos para estudar a influência da textura da superfície no atrito e desgaste durante as condições de deslizamento.

As texturas de superfície podem ser isotrópicas ou anisotrópicas. Às vezes, fenômenos de atrito stick-slip podem ser observados durante o deslizamento, dependendo da textura da superfície.

Cada processo de fabricação produz uma textura de superfície. O processo geralmente é otimizado para garantir que a textura resultante seja utilizável. Se necessário, um processo adicional será adicionado para modificar a textura inicial.

O último processo pode ser retificação (corte abrasivo), polimento, lapidação, jateamento abrasivo, brunimento, usinagem por descarga elétrica (EDM), fresagem, litografia, gravura industrial/fresagem química, texturização a laser ou outros processos

Definição de acabamento de superfície

O acabamento da superfície, também conhecido como textura da superfície ou topografia da superfície, é a natureza de uma superfície definida pelas três características de assentamento, rugosidade da superfície e ondulação. Compreende os pequenos desvios locais de uma superfície do ideal perfeitamente plano (um plano verdadeiro).

O Acabamento da Superfície é uma medida da textura geral de uma superfície que é caracterizada pelo assentamento, rugosidade da superfície e ondulação da superfície. O Acabamento da Superfície, quando se destina a incluir todas as três características, geralmente é chamado de Textura da Superfície para evitar confusão, pois os maquinistas geralmente se referem à Rugosidade da Superfície como Acabamento da Superfície. Outro termo, análogo à Textura de Superfície, é Topologia de Superfície.

Este diagrama dá uma ideia de como pensar a relação de Ondulação, Lay e Rugosidade:

Leito

Lay é o termo usado para descrever o padrão dominante em uma superfície e a orientação desse padrão. A camada é geralmente produzida pelo processo de fabricação e pode ser paralela, perpendicular, circular, hachurada, radial, multidirecional ou isotrópica (não direcional). Discutiremos os símbolos e a interpretação do lay na seção Símbolos abaixo.

Ondulação

Ondulação é o termo usado para as variações de acabamento de superfície mais amplamente espaçadas. Essas imperfeições periódicas na superfície são maiores que o comprimento de amostragem de rugosidade, mas pequenas, curtas e regulares o suficiente para não serem consideradas defeitos de planicidade.

As causas comuns de ondulação da superfície incluem empenamento por aquecimento e resfriamento e defeitos de usinagem por vibração ou deflexão.

A ondulação é medida em um comprimento de avaliação e um perfil de ondulação para esse comprimento é gerado. O perfil de ondulação não inclui quaisquer irregularidades na superfície devido a rugosidade, planicidade ou variações de forma.

O espaçamento da ondulação (Wsm) é o espaçamento pico a pico das ondas, enquanto a altura da onda é definida pelos parâmetros de ondulação média (Wa) ou ondulação total (Wt).

Os requisitos de ondulação são menos comuns do que os requisitos de rugosidade, mas podem ser importantes para certas peças, como pistas de rolamentos ou superfícies de vedação.

Rugosidade da superfície

A rugosidade da superfície, frequentemente encurtada para rugosidade, refere-se a pequenas irregularidades na geometria da superfície. A rugosidade é o aspecto mais comumente especificado, medido e calculado do acabamento da superfície, e muitas pessoas usam o termo “Acabamento da Superfície” para descrever apenas a rugosidade.

Símbolos de acabamento de superfície

O símbolo básico de acabamento superficial é uma marca de verificação com o ponto apoiado na superfície a ser especificada. Variações deste símbolo fornecem instruções adicionais conforme descrito na tabela abaixo.

Unidades de acabamento de superfície

Ra – Rugosidade média

Ra também é conhecido como média aritmética (AA) ou média da linha central (CLA). É a rugosidade média na área entre o perfil de rugosidade e sua linha média. Graficamente, Ra é a área entre o perfil de rugosidade e sua linha central dividida pelo comprimento de avaliação. O comprimento de avaliação é normalmente cinco comprimentos de amostra, onde cada comprimento de amostra é igual a um comprimento de corte.

Ra é de longe o parâmetro de Acabamento de Superfície mais comumente usado. Uma razão pela qual é tão comum é que é bastante fácil obter o valor absoluto de um sinal e integrá-lo usando eletrônica analógica, de modo que Ra pode ser medido por instrumentos que não contêm circuitos digitais.

Ra, embora comum, não é suficiente para caracterizar completamente a rugosidade de uma superfície. Dependendo da aplicação, superfícies com o mesmo Ra podem ter um desempenho bastante diferente. Aqui estão 4 superfícies com o mesmo Ra e formas bastante diferentes.

Para distinguir essas diferenças, mais parâmetros são necessários.

Rmax – Distância vertical do pico mais alto ao vale mais baixo

Rmax é particularmente sensível a anomalias como arranhões e rebarbas que podem não ser óbvias em medidas como Ra que dependem de médias.

Rz – Preferido por muitos europeus

Rz é frequentemente preferido a Ra na Europa e particularmente na Alemanha. Em vez de medir a partir da linha central como Ra, Rz mede a média dos 5 maiores picos a diferenças de vale dentro de cinco comprimentos de amostragem. Enquanto Ra é relativamente insensível a alguns extremos, Rz é bastante sensível, pois são os extremos que são projetados para medir.

Tabela de acabamento de superfície

Princípios importantes

• O acabamento da superfície consiste em ondulação, assentamento e rugosidade, mas é comum que apenas a rugosidade seja especificada nos desenhos técnicos.
• Ra é a rugosidade média e subestima as variações da altura da superfície.
• Rz é a profundidade média de rugosidade e se aproxima do tamanho das variações de altura de superfície mais severas.
• Ra
• É importante saber se a rugosidade é especificada em unidades SI (micrômetros) ou unidades inglesas (micropolegadas).
• Superfícies mais lisas são mais caras porque são necessários mais processos de fabricação. Portanto, o acabamento mais áspero aceitável deve ser especificado para minimizar o custo.