Compreendendo o acabamento de superfície na fabricação
As superfícies em aplicações de fabricação devem permanecer dentro dos limites de rugosidade desejados para garantir a qualidade ideal das peças. Revestimento de superfície tem um impacto crucial na durabilidade e no desempenho do produto. Portanto, é essencial conhecer o gráfico de rugosidade da superfície e sua importância.
Superfícies ásperas geralmente se desgastam e rasgam mais rapidamente. Os níveis de fricção são maiores do que em superfícies lisas, e as irregularidades na suavidade de uma superfície tendem a criar locais de nucleação. Quebras e corrosão ocorrendo nesses locais podem fazer com que o material se desgaste facilmente.
Por outro lado, existe 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 envolve. O acabamento superficial refere-se ao processo de alteração da superfície de um metal que envolve remover, adicionar ou remodelar. É uma medida da textura completa da superfície de um produto que é definida por três características de rugosidade da superfície, ondulação e disposição.
A rugosidade da superfície é a medida do total de irregularidades espaçadas na superfície. Sempre que os mecânicos falam sobre “acabamento de 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 da superfície pode ajudar das seguintes maneiras e muito mais:
Incrivelmente importante para efeitos de resistência à corrosão e produtos químicos.
Oferece um apelo visual específico ao produto.
Ajuda na adesão de revestimentos e tintas.
Elimina defeitos superficiais.
Melhora a condutividade e adiciona condutividade elétrica de superfície.
Aumenta a resistência do produto contra o desgaste, minimizando os efeitos do atrito.
Para saber mais sobre acabamento de superfície, leia nosso guia para 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 medidas em uma superfície.
Como já mencionado, existem três componentes básicos de uma superfície, rugosidade, ondulação e configuração. 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 então usa 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 diferentes princípios de medição. As sondas físicas podem então ser trocadas por sensores ópticos ou microscópios.
Primeiro, o instrumento utilizado enviará um pulso ultrassônico à 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.
Técnicas de comparação empregam amostras de rugosidade de 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 técnica 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 Perfil. Isso envolve a medição da superfície usando uma sonda de alta resolução. Nesse processo, você precisa pensar mais em uma agulha fonográfica em sintonia 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 da área.
Técnicas de Microscopia. Essas técnicas qualitativas dependem da medição de contrastes. Os resultados fornecem informações relevantes sobre picos e vales nas superfícies.
Símbolos e abreviaturas 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 usadas na medição do acabamento superficial.
Ra - Rugosidade média da superfície
Embora a maioria das pessoas se refira 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 acabamento de superfície. A tabela de acabamento superficial Ra também é uma das mais utilizadas 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 a tabela de acabamento de superfície Ra. No entanto, o Rmax é muito mais sensível a essas anomalias.
Rz – Altura Média Máxima 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 erros, pois Ra é bastante insensível a alguns extremos.
Tabela de Rugosidade da Superfície
A tabela de acabamento da superfície de usinagem oferece diretrizes importantes para medir os parâmetros padrão de acabamento da superfície. Os fabricantes sempre o utilizam como material de referência para garantir a qualidade no processo de fabricação.
Existem diferentes processos ao examinar a tabela de acabamento da superfície de usinagem. Como resultado, torna-se um desafio escolher o melhor processo com base no desempenho do produto. No entanto, o mais robusto é o uso da tabela 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 de superfície para processos de fabricação. Enquanto isso, vamos ver algumas das abreviações que você encontrará lá.
Ra = Rugosidade Média
RMS = raiz quadrada média
CLA = Média da Linha Central
Rt = Rugosidade Total
N = Novos números de escala ISO (grau)
Comprimento de Corte = Comprimento Necessário para Amostra
| Ra (micrômetros) | Ra (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 fraude
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 NOTA | Micropolegadas NOTA | Applicações |
| 25 | 1000 | Superfícies ásperas e de baixo teor que resultam de corte de serra ou forjamento bruto. Portanto, tais superfícies são adequadas para certas áreas de folga não usinadas. |
| 12.5 | 500 | São superfícies ásperas e de baixo teor resultantes de avanços grosseiros e cortes pesados. Enquanto os cortes vêm de torneamento, fresamento, retificação de disco e muito mais. |
| 6.3 | 250 | Este 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 áspera geralmente é recomendado para peças. Também é usado para peças sujeitas a vibrações, cargas e altas tensões. |
| 1.6 | 63 | Boa rugosidade/acabamento da máquina com sua produção em condições controladas. Também envolve avanços finos 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 preferido para produtos que não requerem movimento contínuo ou grandes cargas. |
| 0.4 | 16 | Superfícies de alta qualidade geralmente são produzidas usando polimento de esmeril, lapidação ou brunimento grosseiro. Esses acabamentos são, portanto, ótimas opções onde a lisura é de grande importância. |
| 0.2 | 8 | Acabamento superficial fino e de alta qualidade produzido por lapidação, polimento ou brunimento. Os maquinistas usam isso onde anéis e gaxetas precisam deslizar ao longo do grão da superfície. |
| 0.1 | 4 | Uma superfície refinada que é oferecida usando lapidação, polimento ou brunimento. Os fabricantes o utilizam apenas quando há requisitos de projeto obrigatórios. Portanto, é o melhor acabamento em obras de aferição e instrumentação. |
| 0.05 0.025 | 2 1 | Acabamento de superfície mais refinado produzido com o melhor polimento, afiação ou superacabamento. Assim, eles são mais usados para blocos finos e sensíveis de precisão. |
Conclusão
Como obter a rugosidade precisa da superfície pode ser caro e desafiador na fabricação atual, as operações de acabamento superficial exigem a melhor metodologia para gerar os acabamentos desejados nas peças fabricadas.
O acabamento superficial decorre da compreensão da taxa de endurecimento da superfície de um determinado material. Não se preocupe. RapidDirect é a sua melhor escolha para serviços de acabamento de superfície de qualidade com os melhores preços. Nossa equipe de especialistas entende os métodos adequados envolvidos em padrões de acabamento de superfície exatos.
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