Gráfico de Rugosidade da Superfície:Entendendo o Acabamento da Superfície na Fabricação

As superfícies em aplicações de fabricação devem permanecer dentro dos limites de rugosidade desejados para garantir a qualidade ideal das peças. O acabamento da superfície tem um impacto crucial na durabilidade e no desempenho do produto. Portanto, é essencial conhecer o gráfico de rugosidade superficial e sua importância.

Superfícies ásperas geralmente se desgastam mais rapidamente. Os níveis de atrito são maiores do que em superfícies lisas, e irregularidades na suavidade de uma superfície tendem a criar sítios de nucleação. Quebras e corrosão que ocorram nesses locais podem fazer com que o material se desgaste facilmente.

Por outro lado, há um grau de rugosidade que pode dar espaço para a adesão desejada. Portanto, você nunca deve deixar o acabamento da superfície para interpretação. Suponha que você pense que o acabamento da superfície é importante para o seu produto, este guia é para você.

O que é acabamento de superfície?

Antes de entrarmos no gráfico de acabamento de superfície, vamos entender o que o acabamento de superfície implica. O acabamento superficial refere-se ao processo de alteração da superfície de um metal que envolve a remoção, adição ou remodelação. É uma medida da textura completa da superfície de um produto que é definida por três características de rugosidade da superfície, ondulação e assentamento.

A rugosidade da superfície é a medida do total de irregularidades espaçadas na superfície. Sempre que os maquinistas falam sobre “acabamento da superfície”, eles geralmente se referem à rugosidade da superfície.

A ondulação refere-se à superfície empenada cujo espaçamento é maior que o comprimento da rugosidade da superfície. E lay refere-se à direção que o padrão de superfície predominante toma. Os maquinistas geralmente determinam a configuração pelos métodos usados ​​para a superfície.

Por que o acabamento superficial é importante nos processos de engenharia?

A rugosidade da superfície desempenha um papel muito importante para determinar como um produto reage com seu ambiente. O acabamento de um produto indica o desempenho de seus componentes. Além disso, o nível de rugosidade pode afetar a eficácia de um produto.

Isso depende da aplicação de tal produto. Engenheiros e fabricantes devem manter o acabamento da superfície em todos os momentos. Ajuda a produzir processos consistentes e produtos confiáveis.

As medições de superfície também ajudam a manter o controle da fabricação. É muito útil sempre que há necessidade de engenharia de superfície.

Diferentes acabamentos de superfície têm uma variedade de efeitos. A maneira mais fácil de obter o acabamento superficial desejado é compará-lo com os padrões de acabamento superficial. O acabamento de superfície pode ajudar das seguintes maneiras e muito mais:

• Incrivelmente importante para efeitos de resistência à corrosão e produtos químicos.
• Ele oferece um apelo visual específico ao produto.
• Ajuda na adesão de revestimentos e tintas.
• Elimina defeitos de superfície.
• Melhora a condutividade e adiciona conduções elétricas de superfície.
• Aumenta a resistência do produto contra o desgaste, minimizando os efeitos de atrito.

Para saber mais sobre acabamento de superfície, leia nosso guia de opções de acabamento de superfície de moldagem por injeção de plástico e leia nosso artigo sobre como obter o melhor acabamento de superfície de usinagem CNC para seus produtos.

Como medir a rugosidade da superfície

A rugosidade da superfície é um cálculo da suavidade relativa do perfil de uma superfície. O parâmetro numérico – Ra. O gráfico de acabamento de superfície Ra mostra a média aritmética das alturas de superfície que foram medidas em uma superfície.

Como já mencionado, existem três componentes básicos de uma superfície, incluindo a rugosidade, a ondulação e o assentamento. Portanto, diferentes fatores estão afetando as características da geometria da superfície.

Da mesma forma, existem vários sistemas de medição de rugosidade superficial. Os sistemas incluem:

• Métodos de medição direta
• Métodos sem contato
• Métodos de comparação
• Métodos em processo

Os métodos de medição direta medem a rugosidade da superfície usando uma caneta. Isso envolve desenhar a caneta perpendicularmente à superfície. O maquinista usa então um perfil registrado para determinar os parâmetros de rugosidade.

Os métodos sem contato envolvem o uso de luz ou som. Instrumentos ópticos como luz branca e confocal substituem a caneta. Esses instrumentos usam princípios diferentes para medição. As sondas físicas podem então ser trocadas com sensores ópticos ou microscópios.

Primeiro, o instrumento usado enviará um pulso ultrassônico para a superfície. Então, haverá alteração e reflexão das ondas sonoras de volta ao dispositivo. Você pode então avaliar as ondas refletidas para determinar os parâmetros de rugosidade.

As técnicas de comparação empregam amostras de rugosidade da superfície. Essas amostras são geradas pelo equipamento ou processo. Em seguida, o fabricante usa os sentidos tátil e visual para comparar os resultados com a superfície de parâmetros de rugosidade conhecidos.

Um exemplo de técnicas em processo é a indutância. Este método ajuda a avaliar a rugosidade da superfície usando materiais magnéticos. O captador de indutância usa energia eletromagnética para medir a distância até a superfície. Então, o valor paramétrico determinado pode ajudar a descobrir parâmetros comparativos de rugosidade.

Vários métodos de medição da rugosidade da superfície

Existem diferentes métodos e equipamentos envolvidos na medição da rugosidade da superfície. Os métodos podem cair em três categorias. Eles são:

• Técnicas de criação de perfil. Isso envolve a medição da superfície usando uma sonda de alta resolução. Nesse processo, você precisa pensar mais em uma agulha de fonógrafo alinhada com a sensibilidade. Um apalpador CNC típico pode não ser tão eficaz.

• Técnicas de área. Essas técnicas medem uma área finita da superfície. A medição oferece uma média estatística de picos e vales na superfície. Alguns exemplos dessas técnicas incluem espalhamento ultrassônico, espalhamento óptico, sondas de capacitância e muito mais. É mais fácil automatizar e executar com técnicas de área.

• Técnicas de microscopia. Essas técnicas qualitativas baseiam-se na medição de contrastes. Os resultados fornecem informações relevantes sobre picos e vales em superfícies.

Símbolos e abreviações do gráfico de rugosidade da superfície

Ao pesquisar símbolos de acabamento de superfície de usinagem em seu navegador favorito, você notará uma variedade de abreviações. Estes incluem Ra, Rsk, Rq, Rku, Rz e muito mais. São unidades utilizadas na medição do acabamento superficial.

Ra – Rugosidade Média da Superfície

Enquanto a maioria das pessoas se refere a Ra como média da linha central ou média aritmética, é a rugosidade média entre um perfil de rugosidade e a linha média. Este é o parâmetro mais comumente usado para o acabamento da superfície. O gráfico de acabamento superficial Ra também é um dos mais utilizados para valores absolutos.

Rmax – Distância vertical do pico ao vale

Este parâmetro de rugosidade é melhor usado para anomalias como rebarbas e arranhões. No entanto, pode não ser óbvio com o gráfico de acabamento de superfície Ra. No entanto, Rmax é muito sensível a essas anomalias.

Rz – Altura Máxima Média do Perfil

Ao contrário de Ra, Rz mede os valores médios das cinco maiores diferenças entre picos e vales. A medição é feita usando cinco comprimentos de amostragem e ajuda a eliminar o erro, pois Ra é bastante insensível a alguns extremos.

Tabela de rugosidade da superfície

A tabela de acabamento de superfície de usinagem oferece diretrizes importantes para medir parâmetros padrão de acabamento de superfície. Os fabricantes sempre o utilizam como material de referência para garantir a qualidade no processo de fabricação.

Existem diferentes processos para examinar o gráfico de acabamento de superfície de usinagem. Como resultado, torna-se um desafio escolher o melhor processo. No entanto, o mais robusto é o uso do gráfico de conversão de acabamento superficial.

Gráfico de conversão de acabamento de superfície

Nesta seção, há uma tabela para o gráfico de conversão de acabamento de superfície. Esta tabela compara as diferentes escalas de rugosidade da superfície para processos de fabricação. Enquanto isso, vamos passar por algumas das abreviações que você encontrará lá.

Ra =Rugosidade Média

RMS =Raiz Média Quadrada

CLA =Média da Linha Central

Rt =Rugosidade Total

N =Novos Números de Escala ISO (Grau)

Comprimento de Corte =Comprimento Necessário para Amostra

Ra (micrômetros)	Rá (micropolegadas)	RMS (micropolegadas)	CLA (N)	Rt (mícrons)	N	Comprimento de corte (polegadas)
0,025	1	1.1	1	0,3	1	0,003
0,05	2	2.2	2	0,5	2	0,01
0,1	4	4.4	4	0,8	3	0,01
0,2	8	8.8	8	1.2	4	0,01
0,4	16	17,6	16	2.0	5	0,01
0,8	32	32,5	32	4.0	6	0,03
1.6	63	64,3	63	8.0	7	0,03
3.2	125	137,5	125	13	8	0,1
6.3	250	275	250	25	9	0,1
12,5	500	550	500	50	10	0,1
25,0	1000	1100	1000	100	11	0,3
50,0	2000	2200	2000	200	12	0,3

Tabela de rugosidade da superfície Folha de dicas

Esta 'folha de dicas' de acabamento de superfície é uma ferramenta super útil para ajudá-lo a entender melhor os vários acabamentos de superfície disponíveis.

Micrômetros Classificação	Microinches Classificação	Aplicativo cações
25	100	Superfícies ásperas e de baixo grau resultantes de corte com serra ou forjamento áspero. Portanto, essas superfícies são adequadas para certas áreas de folga não usinadas.
12,5	500	São superfícies ásperas e de baixo grau resultantes de avanços grosseiros e cortes pesados. Enquanto os cortes vêm de torneamento, fresamento, retificação de disco e muito mais.
6.3	250	Esse tipo de acabamento de superfície resulta de esmerilhamento de superfície, esmerilhamento de disco, fresamento, furação e muito mais. Portanto, eles são para superfícies de folga com requisitos de tensão e licenças de projeto
3.2	125	O tipo de superfície mais áspero é frequentemente recomendado para peças. Também é usado para peças sujeitas a vibrações, cargas e alta tensão.
1.6	63	Boa rugosidade/acabamento da máquina com sua produção sob condições controladas. Também envolve alimentações finas e velocidades relativamente altas.
0,8	32	Um acabamento de máquina de alta qualidade, que precisa de um controle rigoroso. É relativamente fácil de produzir com retíficas cilíndricas, sem centro ou de superfície. Também é preferível para produtos que não exigem movimento contínuo ou grandes cargas.
0,4	16	Superfícies de alta qualidade geralmente são produzidas usando polimento de esmeril, lapidação ou afiação grosseira. Esses acabamentos são, portanto, ótimas opções onde a suavidade é de grande importância.
0,2	8	Acabamento de superfície fino e de alta qualidade produzido por lapidação, polimento ou afiação. Os maquinistas usam isso onde anéis e gaxetas precisam deslizar pela granulação da superfície.
0,1	4	Uma superfície refinada que é oferecida usando lapidação, polimento ou afiação. Os fabricantes o utilizam somente quando há requisitos de projeto obrigatórios. Portanto, é o melhor acabamento em trabalhos de medidores e instrumentos.
0,05 0,025	2 1	Acabamento de superfície mais refinado produzido com o melhor polimento, afiação ou superacabamento. Assim, eles são melhor usados ​​para blocos medidores de precisão finos e sensíveis.

Conclusão

Como obter a rugosidade precisa da superfície pode ser caro e desafiador na fabricação atual, as operações de acabamento de superfície exigem a melhor metodologia para gerar os acabamentos desejados nas peças fabricadas.

O acabamento superficial decorre do entendimento da taxa de endurecimento superficial de um determinado material. Não se preocupe. RapidDirect é a sua melhor escolha para serviços de acabamento de superfície de qualidade aos melhores preços. Nossa equipe de especialistas conhece os métodos apropriados envolvidos na exatidão dos padrões de acabamento de superfície.

Na RapidDirect, oferecemos relatórios de inspeção dimensionais completos, para que você tenha certeza dos resultados desejados. Também realizamos diferentes processos de acabamento, desde anodização, galvanoplastia, jateamento de esferas até polimento, escovação e muito mais.

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Perguntas frequentes – Tabela de rugosidade da superfície

Como posso medir a rugosidade da superfície?
Você pode calcular a rugosidade da superfície medindo os picos e vales médios da superfície nessa superfície. A medição é muitas vezes vista como 'Ra', que significa 'Roughness Average'. Enquanto Ra é um parâmetro de medição muito útil. Também ajuda a determinar a conformidade de um produto ou peça com vários padrões da indústria. Isso ocorre comparando com gráficos de acabamento de superfície.
O que diferencia Ra e Rz no gráfico de rugosidade da superfície?
Ra é uma medida do comprimento médio que está entre picos e vales. Ele também mede o desvio da linha média na superfície dentro de um comprimento de amostragem. Por outro lado, Rz ajuda a medir a distância vertical entre o pico mais alto e o vale mais baixo. Ele faz isso dentro de cinco comprimentos de amostragem e, em seguida, calcula a média das distâncias medidas.
Quais são os fatores que afetam o acabamento da superfície?
Vários fatores afetam o acabamento da superfície. O maior desses fatores é o processo de fabricação. Os processos de usinagem, como torneamento, fresamento e retificação, dependerão de vários fatores. Portanto, os fatores que afetam o acabamento da superfície incluem o seguinte:
Avanços e velocidades
Condição da máquina-ferramenta
Parâmetros do caminho da ferramenta
Largura de corte (stepover)
Deflexão da ferramenta
Profundidade de corte
Vibração
Refrigerante