Glat overfladefinish forklaret: Ra, Rz, diagrammer og omkostningsbesparende specifikationstips

Angivelse af "glat overfladefinish" uden en målbar Ra-værdi er en af de nemmeste måder at forvandle et rutinemæssigt fabrikationsjob til et omarbejde. En bestilling på 200 stykker rustfrit stålskab blev afvist i sidste måned af netop den grund. Hver bøjningsvinkel målt inden for 0,5 grader, hver hulposition var korrekt, og hvert panel matchede dets fladhed. Problemet var overfladen: matricemærker på bøjningsradierne, en ridse, hvor bagmålerklemmen slæbte, og et svagt rulleaftryk på den ene side. Tegningen sagde "glat overfladefinish", hvilket betød noget andet for butiksgulvet end for inspektøren. Denne artikel forklarer, hvad en glat overfladefinish egentlig betyder, hvordan den måles, hvor formgivningsudstyr påvirker den, og hvordan man specificerer den uden at betale for præcision, du ikke har brug for.

Hvad betyder en glat overfladefinish egentlig?

Overfladefinish er ikke et enkelt tal. I tekniske termer har overfladetekstur tre komponenter:

• Ruhed — de fine, tæt anbragte uregelmæssigheder efterladt af et skæreværktøj, slibeskive eller formematrice.
• Bølger — den grovere, bredere bølgedannelse forårsaget af maskinvibrationer, værktøjsudbøjning eller ujævn materialetykkelse.
• Læg — den dominerende retning af overflademønsteret, såsom de synlige linjer fra bearbejdning eller valsning.

Den mest citerede parameter er Ra , den aritmetiske gennemsnitlige afvigelse af profilen fra dens middellinje. En glat overfladefinish i almindelig bearbejdning falder normalt mellem 0,4 og 1,6 µm Ra (16 til 63 µin; 1 µm er lig med 39,37 µin). Under 0,4 µm Ra har du brug for slibning, honing eller lapning; over 3,2 µm Ra, føles overfladen synligt ru.

Rz , den gennemsnitlige top-til-dal højde over prøvetagningslængderne, rapporteres sammen med Ra, fordi den fanger isolerede toppe og dale, som Ra gennemsnit væk. En overflade kan have en lav Ra, men stadig indeholde et skarpt hak, der forkorter udmattelseslevetiden - derfor er Rz vigtigt for bærende dele.

Hvorfor overfladefinish betyder noget i rigtige dele

Finish handler ikke kun om, hvordan en del ser ud; det ændrer, hvordan delen opfører sig.

• Friktion og slitage: glattere glideflader fordeler kontaktbelastningen jævnt og frigiver færre slidpartikler, så de holder længere.
• Forsegling: pakninger og O-ringe sidder korrekt på en overflade omkring 0,8 µm Ra; ved 3,2 µm Ra øges mikrolækagevejen mærkbart.
• Træthedsstyrke: hver ridse er en stresskoncentration. Jordoverflader ved 0,4 µm Ra overlever signifikant flere belastningscyklusser end drejede overflader ved 3,2 µm Ra under cyklisk belastning.
• Belægningsvedhæftning: maling og pulverlakering kræver en lille ankerprofil. En ultraglat overflade kan forårsage belægningsdelaminering, så de fleste coatere kontrollerer overfladeprofilen i stedet for at søge den laveste Ra.
• Udseende: synlige rustfrit stål, aluminium og coatede paneler bedømmes efter overfladekvalitet - det er her, de fleste "glatte finish"-tvister starter.

Typiske Ra-værdier for almindelige processer

For at sætte glat overfladefinish i sammenhæng viser tabellen nedenfor Ra-intervaller i størrelsesorden for standard fremstillingsprocesser. Faktiske resultater afhænger af materiale, værktøj, kølevæske og maskinens tilstand.

Den samme sammenligning er lettere at læse på en logaritmisk skala, fordi Ra spænder over mere end tre størrelsesordener:

For coil-fodret koldvalset stål, rustfrit stål eller aluminiumsplade indstilles overfladefinishen af ​​møllen og ligger typisk i 0,5-1,5 µm Ra-området. Formningsprocesser bevarer denne finish i stedet for at forbedre den - en anden udfordring end bearbejdning.

Sådan måles overfladefinish

Standardinstrumentet på butiksgulvet er stylus-profilometeret. En diamantpen med en spidsradius på 2-10 µm bevæger sig hen over overfladen med konstant hastighed, og dens lodrette bevægelse konverteres til en profil, hvorfra Ra, Rz og relaterede parametre beregnes.

Én detalje bliver ofte overset: afskæringslængden. Ruhed beregnes efter frafiltrering af længere bølger, og filterafskæringen skal matche den funktionsafstand, du holder af. For generel bearbejdning er 0,8 mm den almindelige standard; til fine overlappede overflader, 0,25 mm; til ru svejste eller flammeskårne overflader, 2,5 mm. Hvis cutoff er forkert, beskriver Ra-værdien på rapporten ikke, hvad du tror, ​​den gør.

1. Vælg den afskæringslængde, der passer til funktionsstørrelsen.
2. Mål vinkelret på læggeretningen.
3. Optag Ra og Rz over den nødvendige evalueringslængde.
4. Sammenlign værdierne med proceskapacitet, ikke kun tegningstolerancen.

Til hurtig kontrol på værkstedsgulvet forbliver kalibrerede komparatorprøver (0,8, 1,6, 3,2, 6,3 µm Ra) den mest praktiske metode - så længe operatørerne bruger dem mod den korrekte afskæring og skala.

Pladeformningsudstyr og overfladefinish

Kantpresser, sakse og pladeruller forbedrer ikke overfladefinishen; de kan kun bevare det - eller beskadige det. I de fleste fabrikationsforretninger spores overfladeklager tilbage til en af ​​disse tre maskiner.

Bukkemaskiner

På en kantpresse presses den synlige flade af arket mellem stempel og matrice. Værktøjsridser, gnidninger fra rustfrit stål og matricemærker vises præcis, hvor kunden ser. An elektrohydraulisk servo CNC-pladebukkemaskine styrer ramhastighed og position med mere konsistens end manuelle hydrauliske ventiler, hvilket reducerer arbejdsemnets glidning og værktøjstrykspidser under bøjningen. Langsommere, mere kontrolleret fastspænding gør det også muligt for operatører at bruge beskyttelsesfilm eller polyurethanværktøj uden at rive det i stykker, hvilket holder det færdige ansigt rent. Hvis værktøjet er slidt, eller maskinen mangler repeterbarhed, opstår de samme defekter på hver del. For et nærmere kig på bøjningslinjedefekter, se vores guide vedr hvorfor metal revner under bøjning .

Producenter af elektrohydraulisk servo CNC hydraulisk pladebøjning Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd er Kina tilpasset we67k serie elektro-hydraulisk servo CNC hydraulisk pladebøjningsmaskine ... Se produkt →

Klippemaskiner

Klipning efterlader en karakteristisk kant: roll-over på toppen, en poleret zone i midten og en grat i bunden. Bladets frigang er den vigtigste variabel. For meget frigang skaber en større grat og en revet kant; for lidt frigang slider bladet hurtigt og knuser kanten. A CNC hydraulisk guillotineklippemaskine med hydrauliske hold-downs og justerbar klingeafstand giver en renere, mindre grat - hvilket betyder mindre afgratning, før delen når kantpressen.

Hydraulisk guillotineklippeskæremaskineleverandører, Company Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd er kinesiske leverandører af specialtilpassede hydrauliske guillotineskærende skæremaskiner og hydraulisk guillotin... Se produkt →

Pladevalsemaskiner

Valsemaskiner overfører rullefladen direkte på pladen. Ethvert spån-, pit- eller svejsesprøjt på rullefladen aftrykker hvert emne, og ujævnt hydraulisk tryk får pladen til at skride, hvilket giver skrammer under forbøjning. A tre-rullet universal hydraulisk rullemaskine med afbalanceret tryk holder pladen i bevægelse jævnt og minimerer klemmemærker ved pladens ender.

3-Roller Universal Hydraulic Rolling Machine Suppliers, Company Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd er Kinas brugerdefinerede W11s serie 3-rullede universelle hydrauliske rullemaskiner leverandører og firma,... Se produkt →

At vælge og vedligeholde det rigtige udstyr som helhed — hele udvalget af pladeformningsudstyr til bøjning, klipning og rulning — er den sikreste måde at forhindre, at "glat overfladefinish" bliver et afslag. Maskinens tilstand betyder lige så meget som maskintypen: slibede værktøjsoverflader, rene ruller og korrekt justeret bladfrigang er det, der rent faktisk berører din del.

Angivelse af overfladefinish uden omkostninger til oppustning

De dyreste fire ord på en tegning er "glat overfladefinish", fordi de betyder forskellige ting for designeren, maskinmesteren og inspektøren. Hver forbedring i Ra har en pris. At gå fra 3,2 til 1,6 µm Ra kan kræve et ekstra afslutningspas; at gå fra 1,6 til 0,4 µm Ra betyder ofte slibning eller honing, plus tilføjet opsætning, inspektion og cyklustid. Forholdet er ikke-lineært:

• Angiv kun finish på funktionelle overflader - ikke hele delen.
• Brug foretrukne standardværdier: 0,2, 0,4, 0,8, 1,6, 3,2, 6,3, 12,5 µm Ra. Brugerdefinerede værdier fremtvinger brugerdefinerede opsætninger.
• Angiv den nødvendige læggeretning, når det er vigtigt. Slibemærker, der løber hen over en glidende overflade, kan være værre end en lidt højere Ra.
• Hvis udseende er det reelle krav, så skriv det i målbare termer: "fri for matricemærker, ridser og rulleaftryk" kan kontrolleres uden at kræve en Ra-værdi, som formningsprocesser ikke kan producere.

Ofte stillede spørgsmål om overfladefinish