Comprensión de la rugosidad de la superficie para el desarrollo de productos
La rugosidad de la superficie a menudo se describe con el término Ra, pero muchos de nuestros clientes no están seguros de qué significa, cómo se mide y por qué es importante para los diseños de sus productos. Por eso, aquí nos gustaría eliminar cualquier misterio para que pueda especificar mejor exactamente el tipo de rugosidad de la superficie que desea y necesita para su próximo proyecto.
¿Cuál es el valor Ra?
Imagina que estás mirando el perfil de una pieza. Si se toma una longitud de muestra y se miden los puntos altos y bajos a lo largo de esa longitud, Ra es simplemente la altura promedio por encima y por debajo de la línea de referencia, o media. Cuanto mayor sea el número Ra, más rugosa será la superficie. Si el valor de Ra fuera 0, el gráfico mostraría una línea horizontal perfecta, lo que significa que la superficie es absolutamente plana. No es posible en este universo.
Existen otros sistemas de medición que son similares pero no exactamente iguales. Esto puede generar confusión y errores, por lo que es importante saber a qué sistema puede estar haciendo referencia y que es el mismo que el de la fábrica que fabrica sus piezas. En caso de duda, pregunte. Hay tablas de conversión disponibles para traducir fácilmente de un sistema a otro si es necesario.
¿Por qué debería importarle el valor Ra?
Este es el estándar de la industria para especificarle a un fabricante cuál debe ser (y no debe ser) la aspereza de su parte. Se utiliza para prototipos, piezas mecanizadas y herramientas. Afecta la funcionalidad y el rendimiento de la pieza, así como su apariencia. Por ejemplo, muchas superficies de rodamiento requieren un patrón uniforme de rugosidad que ayude a retener una película de lubricación. Demasiado liso o demasiado áspero y el rodamiento fallaría. Además, la rugosidad de la superficie no debe confundirse con el acabado superficial, aunque ambos están relacionados. Por lo tanto, comprender el propósito de Ra es esencial para conseguir el papel que deseas, pero no es toda la historia.
¿Cuál es el resto de la historia?
Recuerde, Ra solo nos dice la desviación promedio de la media, o los máximos más altos y los mínimos más bajos, promediados a lo largo de la longitud de la muestra. Pero hay muchas maneras de lograr este mismo número utilizando diferentes técnicas de fabricación, y cada una de esas técnicas impartirá un patrón único en la superficie. Por lo tanto, los fabricantes utilizan habitualmente medidores de rugosidad de superficies para medir y comparar cómo diferentes métodos de mecanizado producirán texturas de aspecto muy diferente.
Los patrones en la superficie de estos calibres difieren esencialmente en el espaciado de las ranuras u ondas, que es uno de los determinantes básicos de la textura de la superficie. Las ondas de la izquierda son de baja frecuencia y aumentan en frecuencia de izquierda a derecha. Nuevamente, la altura promedio, o valor Ra, puede ser la misma pero el aspecto es bastante diferente. Varios procesos de mecanizado manual y CNC imparten patrones característicos a la pieza de trabajo, por lo que debe estar familiarizado con ellos.
Es por eso que recomendamos encarecidamente que, siempre que sea posible, haga referencia a un medidor como uno de estos o, mejor aún, envíe una muestra para comparar. Las texturas son por naturaleza muy complejas y difíciles de definir. Una muestra es la mejor manera de garantizar la satisfacción del cliente.
¿Cómo se mide la textura de la superficie?
Existen muchos métodos posibles para medir la textura de la superficie, según el tamaño de la característica de la pieza, la geometría de la pieza y el tipo de material.
Una de las formas más comunes es con una sonda o lápiz, llamado surfómetro, que se pasa lentamente por la cara de una pieza o de una característica de la misma. Cada desviación de una línea nominal o de referencia se registra en un gráfico para su posterior interpretación.
El valor Ra puede entonces calcularse fácilmente mediante dicha lectura. Además, puede ser conveniente observar la superficie total desde una vista más amplia para ver si hay otros defectos en la superficie, y una de las formas de hacerlo es con fotometría óptica.
Un uso clave de la fotometría óptica es la identificación de asperezas. Estos pueden ser huecos, rayones o inclusiones de algún contaminante en la materia prima. Muchos modelos derivados matemáticamente tienden a descartar estas anomalías como irrelevantes, pero para aplicaciones cada vez más críticas en instrumentos aeroespaciales, de defensa y científicos, la presencia de cualquier defecto podría ser catastrófica. Por lo tanto, se requiere una combinación de inteligencia humana y mecánica para tomar la decisión final sobre la calificación de la superficie.
¿Por qué debería importarle?
No hay ningún área de la fabricación que cause más frustración y malentendidos entre el cliente y la fábrica que la textura de la superficie. Puede ser difícil de describir o especificar, por lo que en todos los casos es mejor discutir este aspecto de su diseño en detalle antes de comenzar con una cotización o producción. Y recuerde que existen muchas formas diferentes de impartir un acabado a una superficie, lo que crea diferentes efectos mecánicos y estéticos. Cuando se comunique con nosotros para obtener un presupuesto gratuito, podremos asesorarlo sobre los métodos que utilizamos y cómo puede lograr mejor la rugosidad de la superficie que desea.
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