¿Qué es el acabado superficial? Unidades, símbolos y tabla

¿Qué es el acabado superficial?

El acabado de la superficie, también conocido como textura de la superficie o topografía de la superficie, es la naturaleza de una superficie definida por las tres características de disposición, rugosidad de la superficie y ondulación. Comprende las pequeñas desviaciones locales de una superficie del ideal perfectamente plano (un plano verdadero).

La textura de la superficie es uno de los factores importantes que controlan la fricción y la formación de capas de transferencia durante el deslizamiento. Se han hecho esfuerzos considerables para estudiar la influencia de la textura de la superficie sobre la fricción y el desgaste durante las condiciones de deslizamiento.

Las texturas superficiales pueden ser isotrópicas o anisotrópicas. En ocasiones, se pueden observar fenómenos de fricción stick-slip durante el deslizamiento, dependiendo de la textura de la superficie.

Cada proceso de fabricación produce una textura superficial. El proceso generalmente se optimiza para garantizar que la textura resultante sea utilizable. Si es necesario, se agregará un proceso adicional para modificar la textura inicial.

El último proceso puede ser rectificado (corte abrasivo), pulido, lapeado, granallado abrasivo, bruñido, mecanizado por descarga eléctrica (EDM), fresado, litografía, grabado industrial/fresado químico, texturizado con láser u otros procesos

Definición de acabado superficial

El acabado de la superficie, también conocido como textura de la superficie o topografía de la superficie, es la naturaleza de una superficie definida por las tres características de disposición, rugosidad de la superficie y ondulación. Comprende las pequeñas desviaciones locales de una superficie del ideal perfectamente plano (un plano verdadero).

El acabado superficial es una medida de la textura general de una superficie que se caracteriza por la disposición, la aspereza de la superficie y la ondulación de la superficie. El acabado superficial, cuando se pretende incluir las tres características, a menudo se denomina textura superficial para evitar confusiones, ya que los maquinistas a menudo se refieren a la rugosidad superficial como acabado superficial. Otro término, análogo a Textura de superficie, es Topología de superficie.

Este diagrama da una idea de cómo pensar en la relación de Ondulación, Lay y Rugosidad:

Poner

Lay es el término utilizado para describir el patrón dominante en una superficie y la orientación de ese patrón. La disposición generalmente se produce mediante el proceso de fabricación y puede ser paralela, perpendicular, circular, rayada, radial, multidireccional o isotrópica (no direccional). Discutiremos los símbolos y la interpretación de lay en la sección Símbolos a continuación.

Ondulación

Ondulación es el término que se utiliza para las variaciones de acabado superficial más ampliamente espaciadas. Estas imperfecciones periódicas en la superficie son más grandes que la longitud de muestreo de rugosidad, pero son lo suficientemente pequeñas, cortas y regulares como para que no se consideren defectos de planitud.

Las causas comunes de la ondulación de la superficie incluyen deformaciones por calentamiento y enfriamiento y defectos de maquinado por vibración o deflexión.

La ondulación se mide sobre una longitud de evaluación y se genera un perfil de ondulación para esa longitud. El perfil de ondulación no incluye irregularidades en la superficie debido a rugosidad, planitud o variaciones de forma.

El espaciado de ondulación (Wsm) es el espaciado de pico a pico de las olas, mientras que la altura de la ola se define por los parámetros de ondulación promedio (Wa) u ondulación total (Wt).

Los requisitos de ondulación son menos comunes que los requisitos de rugosidad, pero pueden ser importantes para determinadas piezas, como las pistas de rodadura o las superficies de sellado.

Rugosidad de la superficie

La rugosidad de la superficie, frecuentemente abreviada como rugosidad, se refiere a pequeñas irregularidades en la geometría de la superficie. La rugosidad es el aspecto más comúnmente especificado, medido y calculado del acabado superficial, y muchas personas usan el término "Acabado superficial" solo para describir la rugosidad.

Símbolos de acabado de superficie

El símbolo de acabado superficial básico es una marca de verificación con el punto descansando sobre la superficie que se va a especificar. Las variaciones de este símbolo brindan instrucciones adicionales, como se describe en la siguiente tabla.

Unidades de acabado de superficie

Ra:rugosidad media

Ra también se conoce como promedio aritmético (AA) o promedio de la línea central (CLA). Es la rugosidad media en la zona comprendida entre el perfil de rugosidad y su línea media. Gráficamente, Ra es el área entre el perfil de rugosidad y su línea central dividida por la longitud de evaluación. La longitud de evaluación normalmente es de cinco longitudes de muestra, donde cada longitud de muestra es igual a una longitud de corte.

Ra es, con diferencia, el parámetro de acabado superficial más utilizado. Una de las razones por las que es tan común es que es bastante fácil tomar el valor absoluto de una señal e integrar la señal usando electrónica analógica, por lo que Ra podría medirse con instrumentos que no contienen circuitos digitales.

Ra, aunque común, no es suficiente para caracterizar completamente la rugosidad de una superficie. Dependiendo de la aplicación, las superficies con el mismo Ra pueden funcionar de manera bastante diferente. Aquí hay 4 superficies con el mismo Ra y formas bastante diferentes.

Para distinguir estas diferencias, se necesitan más parámetros.

Rmax:distancia vertical desde el pico más alto hasta el valle más bajo

Rmax es particularmente sensible a anomalías como rayones y rebabas que pueden no ser evidentes a partir de medidas como Ra que se basan en promedios.

Rz:preferido por muchos europeos

A menudo se prefiere Rz a Ra en Europa y particularmente en Alemania. En lugar de medir desde la línea central como Ra, Rz mide el promedio de los 5 picos más grandes a las diferencias del valle dentro de cinco longitudes de muestreo. Mientras que Ra es relativamente insensible a algunos extremos, Rz es bastante sensible ya que son los extremos que está diseñado para medir.

Tabla de acabado de superficie

Conclusiones clave

• El acabado de la superficie consta de ondulación, disposición y rugosidad, pero es común que solo se especifique la rugosidad en los dibujos técnicos.
• Ra es la rugosidad promedio y subestima las variaciones de altura de la superficie.
• Rz es la profundidad de rugosidad media y se aproxima al tamaño de las variaciones de altura superficial más severas.
• Ra
• Es importante saber si la rugosidad se especifica en unidades SI (micrómetros) o unidades inglesas (micropulgadas).
• Las superficies más lisas son más caras porque se requieren más procesos de fabricación. Por lo tanto, se debe especificar el acabado aceptable más rugoso para minimizar el costo.