Cómo mejorar el acabado superficial en piezas mecanizadas

El mecanizado de metal o plástico juega un papel muy importante en la producción de piezas. En muchos casos, los acabados superficiales mecanizados son más que adecuados para las aplicaciones de uso final, pero debido a que las superficies de las piezas se cortan, en lugar de fundirse o moldearse, el acabado superficial estándar (tal como se mecaniza) a veces debe modificarse por motivos estéticos o funcionales. . Esto puede requerir un mecanizado más preciso o el uso de procesos secundarios.

Medición de la rugosidad de la superficie

La medida de rugosidad superficial más utilizada es Ra, o rugosidad superficial media. Mide la desviación del plano superficial medio en micropulgadas. Por ejemplo, la superficie basta de una sartén de hierro fundido tiene un Ra de alrededor de 2000. La superficie ultrasuave del espejo del telescopio espacial Hubble es lo más cercano a cero que se puede lograr (aunque se encontró un defecto de menos de una quincuagésima parte del tamaño de un cabello humano y requirió reparación). Las piezas mecanizadas tienden a caer en algún lugar entre estas dos cifras.

Si bien nuestro acabado de superficie estándar tendrá marcas de herramientas visibles, el procesamiento posterior adicional, como el lapeado y el granulado, puede producir piezas más suaves .

A veces, la aspereza en una superficie maquinada es aceptable. Por lo general, por razones estéticas, se prefiere una superficie más rugosa que la maquinada. Un acabado mate puede eliminar los reflejos y es menos probable que muestre marcas. Pero los acabados mate no se pueden lograr simplemente mecanizando. Para ello, necesita procesos secundarios como el granallado o el volteo con un sustrato cerámico.

Superficies más suaves

Hay varias formas diferentes de lograr un acabado superficial más suave en una pieza mecanizada. El primer factor en el acabado de la superficie está determinado por el propio proceso de mecanizado, lo que le permite lograr un equilibrio entre velocidad y suavidad. Si necesita su pieza más rápido, espere un Ra de 60 a 65. Si puede trabajar con un tiempo de respuesta más largo, esa cifra se reduce a un Ra potencial de 32.

¿Qué puede esperar de sus piezas? Rompemos (desbarbamos) los bordes de todas las piezas mecanizadas. Todas las piezas de plástico mecanizadas se dejan como se mecanizaron, lo que puede dejar marcas de herramientas visibles. Algunas partes de metal, por otro lado, permiten más opciones. Es importante recordar que las piezas mecanizadas con precisión suelen tener bordes afilados y deben manipularse con cuidado.

El granallado es una opción común de acabado superficial para piezas mecanizadas, ya que da como resultado un acabado mate uniforme.

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Aún así, la mayor rugosidad de Ra 60 no es lo que normalmente consideramos "áspero". Con un Ra de 60, una superficie tendrá remolinos de herramientas visibles pero no se sentirá áspera al tacto. Necesitarías un microscopio para ver las variaciones de la superficie. Ocasionalmente, dependiendo de la aplicación, esta cantidad de aspereza puede provocar un desgaste incremental en una parte móvil y causar debilidad donde una parte está sometida a esfuerzos. Incluso podría permitir que la corrosión se afiance en sus piezas. Ahí es donde entran los procesos secundarios.

Acabado posterior al proceso

Los procesos de acabado secundarios son increíblemente importantes, y tenemos múltiples opciones para lograr niveles mejorados de piezas mecanizadas terminadas. Las superficies mecanizadas normalmente se alisan mediante granulado o lapeado. Los dos son similares pero usan diferentes equipos. En cualquier caso, la pieza se arrastra repetidamente a través de una serie de abrasivos de textura cada vez más fina hasta que se logra la suavidad de la superficie deseada. Dependiendo de cuántos pasos se apliquen, el granulado puede lograr un acabado superficial final entre Ra 4 y 32. El lapeado puede producir una superficie Ra entre 2 y 16. No debería sorprender que el lapeado sea el proceso utilizado para producir espejos de telescopios astronómicos de precisión. Si bien existe una superposición en la suavidad relativa que se puede lograr con el granulado o el lapeado, hay una variedad de factores, incluido el precio, que pueden hacer que uno u otro sea su proceso de elección.

Al igual que con las piezas de metal, las piezas de plástico mecanizadas pueden utilizar varios procesos para ajustar sus acabados superficiales. Tenga en cuenta que las piezas de plástico pueden dañarse con el granallado, pero si está dispuesto a aceptar ese riesgo, puede hacerlo. Sin embargo, por lo general, si se necesita un acabado mate en las piezas de plástico, se utiliza el moldeo por inyección, de modo que el molde de metal en sí mismo se granalla para impartir el acabado más rugoso a las piezas resultantes.

Para un acabado más brillante, las piezas de plástico mecanizadas se pueden pulir con lijado en húmedo. Al igual que con el granulado de metal, se aplica un grano cada vez más fino hasta lograr el acabado deseado. Existe otro método de tratamiento para alisar superficies de plástico maquinadas, en particular las de plásticos transparentes en aplicaciones ópticas. Machining, even with fine tools, will usually cloud the surface of a clear plastic part, something that would be unacceptable if the part is something like a lens. In those cases, flame polishing applies just enough heat to flatten the light-scattering “hills and valleys” on the part surface. This lets light pass through the part as it should, rather than be scattered by the microscopic “geography” of its surface. To the naked eye, the part’s appearance will change from cloudy to clear.

Whatever the desired finish of your machined part—whether more matte or more polished than “as-machined”—there may be several ways to achieve it. These can include the choice of machining process itself or using secondary processes. The best approach for any part really depends on your application, timeframe, production volume, budget, and the exact finish you need. Because changes to machined parts can be done fairly quickly, you may be able to try several options and see which one works best for you. Our interactive quotes with manufacturability feedback provide useful information in making those decisions, but sometimes you may need help from our support engineers to narrow down your choices. We’re here to help.

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