Medición y comprensión del acabado superficial

El acabado superficial es una medida de la textura general de una superficie, que consta de tres elementos clave:disposición, ondulación y rugosidad. Lay se refiere al patrón dominante en la superficie, a menudo producido por el propio proceso de fabricación, la ondulación mide la variación periódica en el acabado de la superficie y la rugosidad es un cálculo de la suavidad relativa del perfil de una superficie.

El acabado de la superficie es importante para algo más que la estética:a menudo determina cómo reaccionará y funcionará la pieza en su entorno de uso final. Un acabado superficial áspero puede ser propenso al desgaste o crear oportunidades para roturas y corrosión en algunas aplicaciones. Sin embargo, también puede ayudar a ocultar rayones e imperfecciones mejor que un acabado perfectamente liso.

La rugosidad es el elemento de acabado superficial al que más se hace referencia. De hecho, "rugosidad de la superficie" es lo que muchos maquinistas realmente quieren decir cuando dicen "acabado de la superficie". A los efectos de este artículo, utilizaremos "acabado superficial" como un término general que incluye (pero no se limita a) la aspereza mientras discutimos cómo medir el acabado superficial.

Cómo medir el acabado superficial

El acabado de la superficie se puede medir de varias maneras, incluida la medición directa, sin contacto, comparación o métodos en proceso.

Los métodos de medición directa o de “contacto” utilizan un lápiz óptico, como la aguja de un tocadiscos, para medir físicamente el acabado de la superficie mediante la creación de un perfil de sus parámetros de rugosidad. Los métodos sin contacto reemplazan este lápiz con sensores ópticos y luces o pulsos ultrasónicos.

Los métodos de comparación implican la creación de una muestra de acabado superficial utilizando el mismo equipo o proceso. Estas técnicas, que normalmente incluyen verificaciones simples visuales o táctiles, pueden ser útiles cuando los parámetros de rugosidad solo necesitan ser aproximados. Sin embargo, estos métodos obviamente no son ideales para verificar detalles finos o tolerancias estrictas. Los métodos en proceso determinan parámetros de rugosidad comparativos a mitad del proceso de producción, logrados mediante el uso de técnicas como visión artificial, inductancia magnética y ultrasonido.

Cuando se trata de tomar medidas de rugosidad superficial específicamente, existen tres tipos de métodos principales:técnicas de perfilado, área y microscopía. Las técnicas de perfilado toman medidas de la superficie de la pieza con sondas de escaneo de alta resolución. Las técnicas de área, como la dispersión óptica o ultrasónica, miden una región de la superficie y usan modelos estadísticos para extrapolar el resto de la topología de la superficie de la pieza.

Las técnicas de microscopía electrónica permiten a los maquinistas examinar el acabado de la superficie con gran detalle, pero estas herramientas están limitadas por sus pequeños campos de visión. La escala en la que operan los microscopios electrónicos solo permite ver una pequeña sección de la superficie en un momento dado, lo que requiere múltiples escaneos para establecer parámetros de rugosidad promedio.

Comprensión de los gráficos de rugosidad de la superficie

La primera vez que vea un gráfico de acabado superficial, es probable que encuentre una variedad de abreviaturas que no haya encontrado antes. Estos son tres de los símbolos y parámetros de rugosidad de la superficie más utilizados que debe conocer:

• Ra , la métrica más utilizada para medir el acabado superficial, es la medida de la rugosidad superficial promedio de una pieza. Ra mide la desviación de un perfil de rugosidad de la línea media. El gráfico de acabado de superficie Ra se usa normalmente para valores absolutos, pero tiene algunas deficiencias que hacen que otros parámetros sean invaluables cuando se intenta definir, evaluar y replicar la topología de la superficie. Ra se usa más comúnmente en los Estados Unidos.
• Rmáx , que mide las distancias verticales de los picos y valles de una superficie, es ideal para detectar rebabas, rayones y otras anomalías que no se detectan fácilmente con la tabla de acabado superficial Ra.
• Rz es una medida de la altura máxima promedio de un perfil de superficie. Este parámetro se calcula a partir de los valores medios de las cinco mayores diferencias entre picos y valles en la totalidad de la superficie. El parámetro Ra puede ser insensible a algunos extremos, lo que lleva a mediciones defectuosas o imprecisas; Rz ayuda a eliminar algunas de estas oportunidades de error. Rz se usa con mayor frecuencia internacionalmente.

Los gráficos de acabado de superficie generalmente se miden en micrómetros o micropulgadas:cuanto más pequeña es la medida, más fino es el acabado de la superficie. Para poner algunos números en términos prácticos:

• Si su pieza tiene una clasificación de micrómetros de 12,5, tiene una clasificación de micropulgadas de 500. Esto significa que la pieza tiene un acabado superficial áspero y de baja calidad, probablemente debido a alimentaciones gruesas y cortes pesados.
• Si su pieza tiene una clasificación de micrómetros de 3,2, tiene una clasificación de micropulgadas de 125. Este es el tipo de superficie más áspera que se recomienda para las piezas y, a menudo, se usa para aquellas que necesitan soportar mucha tensión, cargas o vibraciones.
• Si su pieza tiene una clasificación de micrómetros de 0,8, tiene una clasificación de micropulgadas de 32. Este es un acabado de superficie de mecanizado de alto grado que requiere condiciones muy controladas pero es relativamente fácil de lograr con rectificadoras cilíndricas, sin centro o de superficie. Un acabado de superficie ideal para piezas que no soportarán movimiento continuo o cargas pesadas.

Consulte una tabla completa de acabados superficiales para obtener más detalles.

Obtenga el acabado superficial adecuado con el socio de fabricación adecuado

Lograr un acabado superficial adecuado hace más que solo hacer que las piezas sean estéticamente atractivas para los clientes. También ayuda a garantizar que la pieza funcione según lo previsto. La rugosidad de la superficie se puede medir de varias formas, pero las técnicas enumeradas en este artículo son un resumen muy general de los métodos para medir el acabado de la superficie.

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