Medição e compreensão do acabamento da superfície

O acabamento da superfície é uma medida da textura geral de uma superfície, consistindo em três elementos principais:assentamento, ondulação e rugosidade. Lay refere-se ao padrão dominante na superfície, muitas vezes produzido pelo próprio processo de fabricação, a ondulação mede a variação periódica no acabamento da superfície e a rugosidade é um cálculo da suavidade relativa do perfil de uma superfície.

O acabamento da superfície é importante para mais do que apenas a estética - geralmente determina como a peça reagirá e funcionará em seu ambiente de uso final. Um acabamento de superfície áspero pode ser propenso a desgaste ou criar oportunidades para quebras e corrosão em algumas aplicações. No entanto, também pode ajudar a esconder arranhões e imperfeições melhor do que um acabamento perfeitamente liso.

A rugosidade é o elemento de acabamento superficial mais comumente referenciado. Na verdade, “aspereza da superfície” é o que muitos maquinistas realmente querem dizer quando dizem “acabamento da superfície”. Para os propósitos deste artigo, usaremos “acabamento de superfície” como um termo abrangente que inclui (mas não se limita a) rugosidade à medida que discutimos como medir o acabamento da superfície.

Como medir o acabamento da superfície

O acabamento da superfície pode ser medido de várias maneiras, incluindo medição direta, sem contato, comparação ou métodos em processo.

Os métodos de medição direta, ou “contato”, usam uma caneta, como a agulha de um toca-discos, para medir fisicamente o acabamento da superfície criando um perfil de seus parâmetros de rugosidade. Métodos sem contato substituem esta caneta por sensores ópticos e luzes ou pulsos ultrassônicos.

Os métodos de comparação envolvem a criação de uma amostra de acabamento de superfície usando o mesmo equipamento ou processo. Essas técnicas, que normalmente incluem verificações visuais ou táteis simples, podem ser úteis quando os parâmetros de rugosidade precisam apenas ser aproximados. Esses métodos obviamente não são ideais para verificar detalhes finos ou tolerâncias apertadas. Os métodos em processo determinam os parâmetros comparativos de rugosidade do processo de produção intermediário, alcançados através do uso de técnicas como visão de máquina, indutância magnética e ultra-som.

Quando se trata de fazer medições de rugosidade da superfície especificamente, existem três tipos principais de métodos – técnicas de perfil, área e microscopia. As técnicas de perfilagem fazem medições da superfície da peça com sondas de varredura de alta resolução. Técnicas de área, como espalhamento óptico ou ultrassônico, medem uma região da superfície e usam modelos estatísticos para extrapolar o restante da topologia da superfície da peça.

As técnicas de microscopia eletrônica permitem que os maquinistas examinem o acabamento da superfície em detalhes, mas essas ferramentas são limitadas por seus pequenos campos de visão. A escala em que os microscópios eletrônicos operam permite apenas que uma pequena seção da superfície seja visualizada a qualquer momento, exigindo várias varreduras para estabelecer parâmetros médios de rugosidade.

Compreendendo os gráficos de rugosidade da superfície

A primeira vez que você vir um gráfico de acabamento de superfície, provavelmente encontrará uma variedade de abreviações que não encontrou antes. Aqui estão três dos símbolos e parâmetros de rugosidade de superfície mais usados:

• Rá , a métrica mais usada para medir o acabamento superficial, é a medida da rugosidade média da superfície de uma peça. Ra mede o desvio de um perfil de rugosidade da linha média. O gráfico de acabamento de superfície Ra é normalmente usado para valores absolutos, mas tem algumas deficiências que tornam outros parâmetros inestimáveis ​​ao tentar definir, avaliar e replicar a topologia de superfície. Ra é mais comumente usado nos Estados Unidos.
• Rmax , que mede as distâncias verticais dos picos e vales de uma superfície, é ideal para detectar rebarbas, arranhões e outras anomalias que não são facilmente detectadas com o gráfico de acabamento de superfície Ra.
• Rz é uma medida da altura máxima média de um perfil de superfície. Este parâmetro é calculado a partir dos valores médios das cinco maiores diferenças entre picos e vales em toda a superfície. O parâmetro Ra pode ser insensível a alguns extremos, levando a medições defeituosas ou imprecisas — Rz ajuda a eliminar algumas dessas oportunidades de erro. Rz é mais usado internacionalmente.

Os gráficos de acabamento de superfície são normalmente medidos em micrômetros ou micropolegadas – quanto menor a medida, mais fino o acabamento da superfície. Para colocar alguns números em termos práticos:

• Se sua peça tiver uma classificação de micrômetros de 12,5, ela terá uma classificação de micropolegadas de 500. Isso significa que a peça tem um acabamento superficial áspero e de baixo grau, provavelmente devido a avanços grosseiros e cortes pesados.
• Se sua peça tiver uma classificação de micrômetros de 3,2, ela terá uma classificação de micropolegadas de 125. Esse é o tipo de superfície mais áspero recomendado para peças e é frequentemente usado para aquelas que precisam suportar altas tensões, cargas ou vibrações.
• Se sua peça tiver uma classificação de micrômetros de 0,8, ela terá uma classificação de micropolegadas de 32. Este é um acabamento de superfície de usinagem de alto nível que requer condições rigorosamente controladas, mas é relativamente fácil de obter com retificadoras cilíndricas, sem centro ou de superfície. Um acabamento de superfície ideal para peças que não lidam com movimento contínuo ou cargas pesadas.

Consulte uma tabela completa de acabamento de superfície para obter mais detalhes.

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Alcançar um acabamento de superfície adequado faz mais do que apenas tornar as peças esteticamente atraentes para os clientes. Também ajuda a garantir que a peça funcione como pretendido. A rugosidade da superfície pode ser medida de várias maneiras, mas as técnicas listadas neste artigo são um levantamento muito geral dos métodos de medição do acabamento superficial.

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