Entendiendo los Acabados de Superficie de Mecanizado Estándar: Definición, Importancia y Mejores Prácticas

Con toda la tecnología actualmente disponible, puede llevar una pieza mecanizada de concepto a prototipo a pieza terminada y ahora puede identificar y perfeccionar áreas específicas de esas piezas que habrían parecido inconcebibles hace solo unos pocos años. Ya sea que el componente en cuestión haya sido mecanizado por CNC, cortado por chorro de agua o fabricado con cualquiera de los otros procesos de mecanizado populares, gran detalle puede, y ahora se incluye, en la condición de superficie de estas piezas.

El acabado de superficie es un término amplio, con muchos significados diferentes, que ahora se usa al procesar piezas mecanizadas. Como con cualquier proceso que puede ofrecer este número de soluciones alternativas, un acabado de superficie tiene un comienzo, o una línea base, que sirve como punto de partida para los diversos acabados de superficie que puede agregar al mecanizado de su pieza particular.

Esta publicación responderá algunas de las preguntas más básicas sobre acabado de superficie para quienes buscan obtener una comprensión más fundamental. Una vez que estas definiciones y la ciencia detrás del acabado de superficie se vuelvan más claras, investigue cómo una empresa como Elemet Manufacturing puede proporcionar servicios de corte y mecanizado con el acabado de superficie deseado para su próximo prototipo o trabajo de producción.

¿Cuál es la Definición de Acabado de Superficie?

Engineering Choice es un sitio web informativo que es un buen punto de partida para entender los fundamentos del acabado de superficie. La siguiente definición es de EngineeringChoice.com:

"Acabado de superficie, también conocido como textura de superficie o topografía de superficie, es la naturaleza de una superficie definida por tres características: dirección de las estrías (lay), rugosidad de superficie y ondulación. Comprende las pequeñas desviaciones locales de una superficie desde el ideal perfectamente plano (un plano verdadero)."

El acabado de superficie puede ser tan simple como el acabado dejado después del mecanizado. En aplicaciones donde el acabado de superficie no interfiere con la función de la pieza, para ahorrar dinero en la producción de la pieza, no se necesita más acción para que esté completa y lista para enviar al cliente. Este tipo de acabado de superficie también puede etiquetarse como Acabado de Superficie de Mecanizado Estándar.

Para esas piezas que necesitan trabajar en tándem con otra pieza para crear un sello, debe especificar ciertos atributos de acabado de superficie como parte del proceso de fabricación. Para mecanizar el acabado de superficie a un conjunto particular de especificaciones, necesita saber cómo se mide el acabado de superficie.

¿Qué se Mide para el Acabado de Superficie?

La definición anterior de acabado de superficie menciona tres características. Estas características son dirección de las estrías (lay), rugosidad de superficie y ondulación, y es la medición de estas tres características lo que clasifica el acabado de superficie.

Otro término usado al definir o medir el acabado de superficie es Topología de Superficie. Piense en la topología de superficie exactamente como lo haría con la topología de un mapa geográfico, teniendo en cuenta todos los picos, valles y otros atributos de superficie al referirse a "la disposición del terreno".

Veamos las tres características y cómo contribuyen a la topología de superficie.

Dirección de las Estrías (Lay)

Piense en la dirección de las estrías del acabado de superficie como pensaría en la dirección de la veta en una pieza de contrachapado o madera. Los procesos de fabricación producen la dirección de las estrías, y puede ser paralela, perpendicular, circular, entrecruzada, radial, multidireccional o isótropa (no direccional). Más adelante, cuando abordemos la tabla de acabado de superficie y cómo usarla, la medición de Lay se explorará más.

Ondulación (Waviness)

La ondulación es la variación de mayor espaciamiento en el acabado de superficie. Estas imperfecciones superficiales periódicas son lo suficientemente pequeñas, cortas y regulares para que no se consideren defectos en la planitud del acabado de superficie.

Las causas comunes de ondulación son deformación por cambios extremos de temperatura y defectos de mecanizado como deflexión de piezas mecanizadas de material, creando inadvertidamente imperfecciones superficiales menores.

Los requisitos de ondulación no son tan comunes como otros componentes de acabado de superficie, pero son integrales en el mecanizado de piezas usadas como carreras de cojinetes y piezas selladas.

Rugosidad (Roughness)

Estas son irregularidades menores en la geometría de la superficie. La rugosidad es la medición más usada en el acabado de superficie, y muchas veces el término real "acabado de superficie" de una pieza dada se refiere a su rugosidad.

Conclusión Clave de la Medición de Acabado de Superficie

En el proceso de mecanizado de cualquier pieza dada, puede medir las tolerancias dimensionales y los requisitos de acabado de superficie con estas tres características. Su componente puede requerir un Acabado de Superficie de Mecanizado Estándar, o puede requerir algo de textura añadida y, por lo tanto, pasos de mecanizado adicionales para producir la dirección de estrías, ondulación y rugosidad correctas. Deberá especificar las medidas finales deseadas para fabricar estas piezas y asegurar continuidad de pieza a pieza.

Esta información medible también determina si el acabado de superficie es correcto para el tipo de material usado. Ahí es donde entra en juego el uso de una Tabla de Acabado de Superficie.

Tablas de Acabado de Superficie: ¿Qué Son y Cómo Se Usan?

El instrumento usado para hacer rápido trabajo de mediciones de acabado de superficie es un estilete de medición que puede arrastrar sobre la superficie y tomar lecturas. Si no puede tocar la pieza, por cualquier razón, puede usar un método de metrología 3D.

Sin entrar en extensos cálculos algebraicos y ecuaciones, puede consultar este excelente manual de referencia para un Tutorial de Metrología 3D de Acabado de Superficie del Departamento de Comercio de EE. UU. y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. Este PDF de 162 páginas es el documento de referencia para terminología, procesos y tablas de acabado de superficie.

Al obtener las mediciones correctas de acabado de superficie, puede comparar sus hallazgos con las Tablas de Acabado de Superficie para ver si su pieza tiene el acabado de superficie deseado o si necesita tomar pasos de fabricación adicionales para llevar su componente a especificación.

Piense en la tabla de acabado de superficie como una forma de darle a la pieza una calificación, y luego compárela con la información en la tabla para ver qué tan cerca está del CLA (Promedio de Línea Central) para el material particular que está usando.

Cómo Obtener un Acabado de Superficie de Mecanizado Estándar y Más

Esperamos que ahora tenga una idea sobre el acabado de superficie y los diferentes grados de acabado de superficie, desde Acabado de Superficie de Mecanizado Estándar hasta Acabado de Superficie Texturizado y más allá. Aprenda más sobre tecnología de acabado de superficie y atienda sus necesidades de fabricación de metal contactando a Elemet Manufacturing. Vea cómo las especificaciones de su componente particular se comparan con lo último en metodologías de acabado de superficie.