Controlar la rugosidad de la superficie es esencial para obtener la máxima calidad. Las superficies tienden a desgastarse más rápido debido a la alta fricción.. Provocar daños al material y el desarrollo de defectos.. Las discontinuidades en la superficie proporcionan sitios potenciales para el inicio de grietas y la corrosión.. Mientras, La rugosidad controlada permite que se forme una adhesión adecuada entre el sustrato y el material de recubrimiento.. De este modo, dejar el acabado superficial como una opción para hacer conjeturas no es nada aconsejable. Si el acabado de la superficie es importante para su producto, esta guía le ayudará.
Rugosidad superficial en piezas mecanizadas CNC
Mecanizado CNC Está determinado en gran medida por el acabado de la superficie de la pieza de trabajo, así como por la herramienta de corte.. En la mayor parte, las superficies "tal como mecanizadas" se caracterizan por una rugosidad promedio de Ra 3.2. En estas superficies, Las marcas dejadas por las herramientas de corte son perceptibles.. Estos niveles de rugosidad se pueden utilizar para la mayoría de los componentes.. Sin embargo, Algunas aplicaciones requieren que se forme una superficie más suave en el material tratado.. Los componentes deslizantes se benefician de unos acabados superficiales más lisos.. La baja fricción mejora satisfactoriamente las propiedades de desgaste. Esta suavidad en muchos casos, significa que la pieza de trabajo necesitará operaciones adicionales u operaciones como pulido para obtener el acabado deseado.
Minimizar la rugosidad de la superficie suele ser costoso. A veces, es más deseable tener una superficie más no uniforme. Por ejemplo, La fricción entre la tija del sillín de la bicicleta y el sillín de la bicicleta debe ser relativamente alta.. Entonces, el sillín de la bicicleta no se desliza de la tija del sillín cuando está en uso. Esto significa que es posible que no se pueda lograr la rugosidad simplemente mecanizando.. A otros les gusta la granallado, y los acabados giratorios también pueden contribuir a la textura de la superficie en uno u otro. La rugosidad superficial obtenida normalmente depende de la operación de mecanizado y de los procesos de acabado posteriores realizados..
¿Por qué es importante el acabado superficial en la fabricación??
La rugosidad de la superficie de un producto es proporcional a los puntos de contacto ambientales del producto.. El rendimiento funcional de los componentes se define por la forma en que están acabados.. El nivel de rugosidad también determina el grado de eficacia del producto que se está desarrollando..
En cada una de las aplicaciones, El acabado de superficies sigue siendo un área crucial de preocupación para los ingenieros.. Una superficie lisa ofrece resultados más confiables y tolerancias más pequeñas para la construcción de una pieza.. Las mediciones de defectos muestran que es posible controlar la acabado superficial y los procesos de fabricación. Todas estas mediciones permiten comprender cómo se puede mejorar la ingeniería de superficies..
Dichos acabados superficiales pueden afectar la corrosión y la resistencia química del material en uso.. Aumenta la estética de la superficie.; mejora la adherencia del recubrimiento; y, permite la conductividad eléctrica. El control de rugosidad también reduce la rugosidad y mejora las características de desgaste..
Cómo se mide la rugosidad de la superficie?
La rugosidad de la superficie se refiere a la textura relativa de la superficie de un material.. El parámetro de rugosidad más utilizado es el parámetro Ra.
Tres factores impactan las características de la superficie.: aspereza, ondulación, y poner. Cada factor determina cómo la geometría controla el contorno del material..
Se utilizan varias escalas para medir los parámetros de rugosidad de la superficie.. Estos son enfoques directos., enfoques indirectos, y métodos relativos.
Los métodos directos emplean un lápiz que se pasa a través del perfil de la superficie de manera similar al lápiz que se muestra en la siguiente figura.. El lápiz registra las mediciones en una dirección que forma un ángulo recto con la superficie del material bajo investigación..
Los métodos sin contacto utilizan ondas sonoras o instrumentos ópticos en su lugar.. Los perfiles de la superficie pueden detectarse mediante sensores de luz, microscopios, o pulsos de ultrasonido.
Los métodos de comparación emplean muestras de rugosidad ya preparadas para la prueba de tacto.. Los fabricantes utilizan muestras que tienen parámetros de rugosidad conocidos para compararlos con sus superficies..
Las técnicas en proceso utilizan materiales magnéticos para la determinación de la rugosidad de la superficie.. Los sistemas inductivos miden la distancia electromagnética desde la superficie del material..
Técnicas para evaluar la rugosidad de la superficie
Existen varios enfoques para la medición precisa de la rugosidad de la superficie.. Estas técnicas se clasifican en tres tipos principales.:
- Técnicas de perfilado: Una sonda de alta resolución mide la rugosidad de la superficie de un material. Este método se parece al funcionamiento de una fina aguja de fonógrafo.. Es posible que las sondas CNC actuales no tengan el tipo de sensibilidad necesaria para fines de medición..
- Técnicas de Área: Estos métodos proporcionan información estadística sobre determinadas superficies.. Ejemplos de lo anterior son la dispersión óptica., dispersión ultrasónica, sondas de capacitancia, y otros.
- Técnicas de microscopía: El enfoque pretendido se basa en las diferencias de contraste en las fases superficiales.. Ayuda a identificar la rugosidad y suavidad del material., y la presencia de crestas o valles en gran medida.
Símbolos y abreviaturas utilizadas en los gráficos de rugosidad de superficies
Mientras explora los símbolos de acabado de superficies de mecanizado, Aparecen varias abreviaturas para medir el acabado superficial., incluido:
- Real academia de bellas artes – Rugosidad superficial promedio.
- Riesgo– Asimetría
- rq – rugosidad cuadrática media
- Rku– Curtosis
- rz – media de la altura máxima del perfil
- Rmáx– Profundidad del símbolo de rugosidad
Parámetros clave
Real academia de bellas artes (Rugosidad superficial promedio):
A menudo llamado CLA o AA. Ra es la media aritmética de la rugosidad real del perfil con respecto a la línea central. Ra se emplea para evaluar el acabado de la superficie..
Rmáx (Profundidad máxima de rugosidad):
Rmax define la altura desde el punto más alto hasta el punto más bajo. Este parámetro es útil para la detección de defectos como rebabas y rayones y el resultado muestra una mayor sensibilidad en comparación con Ra.
rz (Altitud máxima media del perfil):
Rz determina el promedio de las cinco distancias verticales más grandes entre la parte superior e inferior de las olas.. Este enfoque elimina las posibilidades de que Ra pueda fallar al ingresar los datos..
Tabla de conversión de acabado superficial
Este gráfico compara diferentes escalas de rugosidad superficial para procesos de fabricación., incorporando varias abreviaturas de uso común:
| Real academia de bellas artes (micrómetros) | Real academia de bellas artes
(micro pulgadas) |
RMS (micro pulgadas) | CLA (norte) | Rt (micrones) | Longitud de corte (pulgadas) |
| 0.025 | 1 | 1.1 | 1 | 0.3 | 0.003 |
| 0.05 | 2 | 2.2 | 2 | 0.5 | 0.01 |
| 0.1 | 4 | 4.4 | 4 | 0.8 | 0.01 |
| 0.2 | 8 | 8.8 | 8 | 1.2 | 0.01 |
| 0.4 | 16 | 17.6 | 16 | 2.0 | 0.01 |
| 0.8 | 32 | 32.5 | 32 | 4.0 | 0.03 |
| 1.6 | 63 | 64.3 | 63 | 8.0 | 0.03 |
| 3.2 | 125 | 137.5 | 125 | 13 | 0.1 |
| 6.3 | 250 | 275 | 250 | 25 | 0.1 |
| 12.5 | 500 | 550 | 500 | 50 | 0.1 |
| 25.0 | 1000 | 1100 | 1000 | 100 | 0.3 |
| 50.0 | 2000 | 2200 | 2000 | 200 | 0.3 |
Hoja de referencia del gráfico de rugosidad de la superficie
La hoja de referencia proporciona una referencia rápida para comprender varios acabados de superficies y sus aplicaciones.:
| Clasificación de micrómetros | Calificación de micropulgadas | Aplicaciones |
| 25 | 1000 | Bruto, superficies de baja calidad por corte con sierra, y forja tosca, adecuado para áreas libres no mecanizadas. |
| 12.5 | 500 | Bruto, superficies de baja calidad debido a avances gruesos y cortes pesados, incluido el giro, molienda, y moler. |
| 6.3 | 250 | Las superficies resultantes del rectificado y fresado se utilizan para limpiar superficies con requisitos de tensión.. |
| 3.2 | 125 | Recomendado para piezas sujetas a vibraciones., cargas, y alto estrés. |
| 1.6 | 63 | El buen acabado se produce en condiciones controladas., que involucran avances finos y altas velocidades. |
| 0.8 | 32 | Acabado de alta calidad que requiere un control estricto, preferido para productos que no requieren movimiento continuo. |
| 0.4 | 16 | Superficies de alta calidad gracias al pulido con esmeril o al bruñido basto, son importantes para la suavidad. |
| 0.2 | 8 | Superficies finas obtenidas mediante lapeado., pulir, o perfeccionar, Se utilizan donde se necesitan superficies deslizantes.. |
| 0.1 | 4 | La superficie refinada se ofrece mediante lapeado o bruñido., normalmente para requisitos de diseño obligatorios. |
| 0.05 | 2 | Las superficies más refinadas para bloques patrón de precisión sensibles se logran mediante los mejores métodos de acabado.. |
Los factores influyen en la rugosidad del acabado superficial
Los acabados de las superficies de mecanizado dependen de los siguientes factores El tipo de herramienta de corte, tasa de alimentación, profundidad de corte, velocidad de corte, y el tipo de material que se está mecanizando. Los siguientes elementos clave desempeñan papeles importantes:
Tipo de refrigerante utilizado
Los refrigerantes mejoran el acabado superficial y la vida útil de las herramientas utilizadas en el proceso de mecanizado.. También ayudan a eliminar la fricción durante todo el proceso.. La rugosidad se crea por el calor que se produce durante el proceso de mecanizado CNC..
El refrigerante a mayor presión es mejor para el acabado superficial de la pieza de trabajo, pero no siempre es eficiente. A veces es realmente beneficioso utilizar el refrigerante de menor calidad que un automóvil sea capaz de usar.. Este enfoque reduce la rugosidad y es asequible.. También reduce la contaminación y prolonga la vida útil de las herramientas..
Parámetros de corte
Los parámetros de corte son muy importantes para tener el acabado superficial adecuado. Estos consisten en la velocidad de alimentación., profundidad de corte, y velocidad de corte.
Como consecuencia, Se observó que el aumento de la velocidad de corte generalmente conduce a una reducción de la rugosidad de la superficie.. Por otro lado, aumentar la profundidad del corte aumenta el valor de rugosidad máxima. Una velocidad de avance más alta normalmente da como resultado una rugosidad promedio reducida..
Todas las operaciones de corte reducen la rugosidad de la superficie mediante fluidos de corte.. Reducen la temperatura de la herramienta y la superficie de contacto al cortar.. Además, La penetración de fluidos ayuda a reducir la interacción entre la herramienta y la pieza de trabajo..
Tipos de procesos de mecanizado
El proceso de mecanizado tiene un fuerte efecto sobre la rugosidad de la superficie.. Dos parámetros principales gobiernan esto: avance y velocidad de corte.
Curiosamente, en torneado CNC Ambos parámetros tienen un impacto en el acabado de la superficie.. Un aumento en la velocidad de avance conduce a un gran aumento en la rugosidad de la superficie.. Mayores velocidades de corte conllevan mejores acabados la mayor parte del tiempo.
Vibraciones
Como consecuencia, Las vibraciones de las herramientas desgastadas o no desgastadas influyen en el acabado superficial de la pieza de trabajo.. El acabado de la superficie se ve afectado por herramientas desgastadas porque eliminan el material de una manera que genera irregularidades en la rugosidad de la superficie..
La frecuencia y amplitud de la vibración determinan la calidad de la superficie de las piezas vibrantes.. A medida que aumenta la amplitud de la onda sinusoidal, Se elevan los niveles de rugosidad promedio.. La variación en la frecuencia de vibración tiene poco impacto en la suavidad general de la superficie..
Estos factores determinan colectivamente el acabado superficial final de la pieza de trabajo.. Entonces, es importante reconocer su impacto para mejorar el funcionamiento.
Conclusión
Mantener la rugosidad de la superficie es muy costoso y difícil en la mayoría de las industrias modernas.. El acabado de la superficie depende de la velocidad de endurecimiento de la superficie.. Topsbest ofrece soluciones de acabado de superficies de calidad a precios razonables.. Nuestros especialistas saben cómo proporcionar los estándares requeridos de acabado superficial según las especificaciones establecidas..
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