Les surfaces dans les applications de fabrication doivent rester dans les limites de rugosité souhaitées pour garantir la qualité optimale des pièces. La finition de surface a un impact crucial sur la durabilité et les performances du produit. Par conséquent, il est essentiel de connaître le tableau de rugosité de surface et son importance.
Les surfaces rugueuses s'usent et se déchirent souvent plus rapidement. Les niveaux de frottement sont plus élevés que ceux des surfaces lisses et les irrégularités du lissé d'une surface ont tendance à créer des sites de nucléation. Les cassures et la corrosion survenant sur ces sites pourraient alors entraîner une usure facile du matériau.
À l'inverse, il existe un degré de rugosité qui peut laisser place à l'adhérence souhaitée. Par conséquent, vous ne devez jamais laisser la finition de surface à l'interprétation. Supposons que vous pensiez que la finition de surface est importante pour votre produit, ce guide est pour vous.
Qu'est-ce que la finition de surface ?
Avant d'entrer dans le tableau de finition de surface, comprenons ce que la finition de surface implique. État de surface fait référence au processus de modification de la surface d'un métal qui consiste à enlever, ajouter ou remodeler. Il s'agit d'une mesure de la texture complète de la surface d'un produit qui est définie par trois caractéristiques de rugosité de surface, d'ondulation et de configuration.
La rugosité de surface est la mesure des irrégularités espacées totales sur la surface. Chaque fois que les machinistes parlent de "finition de surface", ils font souvent référence à la rugosité de surface.
L'ondulation fait référence à la surface déformée dont l'espacement est supérieur à celui de la longueur de la rugosité de la surface. La pose fait référence à la direction que prend le motif de surface prédominant. Les machinistes déterminent souvent la pose par les méthodes utilisées pour la surface.
Pourquoi la finition de surface est-elle importante dans les processus d'ingénierie ?
La rugosité de la surface joue un rôle crucial dans la détermination de la façon dont un produit réagit à son environnement. La finition d'un produit indique la performance de ses composants. De plus, le niveau de rugosité peut affecter l’efficacité d’un produit.
Cela dépend de l'application d'un tel produit. Les ingénieurs et les fabricants doivent maintenir la finition de surface en tout temps. Cela aide à produire des processus cohérents et des produits fiables.
Les mesures de surface aident également à garder le contrôle de la fabrication. Il est très utile chaque fois qu'il y a un besoin d'ingénierie de surface.
Différentes finitions de surface ont une variété d'effets. Le moyen le plus simple d'obtenir l'état de surface souhaité est de le comparer aux normes d'état de surface. La finition de surface peut aider des manières suivantes et plus encore :
- Incroyablement important pour les effets de résistance à la corrosion et aux produits chimiques.
- Il offre un attrait visuel spécifique au produit.
- Aide à l'adhérence des enduits et des peintures.
- Élimine les défauts de surface.
- Améliore la conductivité et ajoute des conductions électriques de surface.
- Augmente la résistance du produit contre l'usure tout en minimisant les effets de friction.
Pour en savoir plus sur la finition de surface, lisez notre guide des options de finition de surface de moulage par injection plastique et lisez notre article sur obtenir la meilleure finition de surface d'usinage CNC pour vos produits.
Comment mesurer la rugosité de surface
La rugosité de surface est un calcul du lissé relatif du profil d'une surface. Le paramètre numérique – Ra. Le tableau d'état de surface Ra indique la moyenne arithmétique des hauteurs de surface mesurées sur une surface.
Comme déjà mentionné, il existe trois composants de base d'une surface, la rugosité, l'ondulation et la configuration. Par conséquent, différents facteurs affectent les caractéristiques de la géométrie de surface.
De même, il existe plusieurs systèmes de mesure de la rugosité de surface. Les systèmes comprennent :
- Méthodes de mesure directe
- Méthodes sans contact
- Méthodes de comparaison
- Méthodes en cours
Les méthodes de mesure directe mesurent la rugosité de surface à l'aide d'un stylet. Cela implique de dessiner le stylet perpendiculairement à la surface. Le machiniste utilise ensuite un profil enregistré pour déterminer les paramètres de rugosité.
Les méthodes sans contact impliquent l'utilisation de la lumière ou du son à la place. Les instruments optiques comme la lumière blanche et le confocal remplacent le stylet. Ces instruments utilisent différents principes de mesure. Les sondes physiques peuvent ensuite être commutées avec des capteurs optiques ou des microscopes.
Tout d'abord, l'instrument utilisé enverra une impulsion ultrasonore à la surface. Ensuite, il y aura altération et réflexion des ondes sonores vers l'appareil. Vous pouvez ensuite évaluer les ondes réfléchies pour déterminer les paramètres de rugosité.
Les techniques de comparaison utilisent des échantillons de rugosité de surface. Ces échantillons sont générés par l'équipement ou le procédé. Ensuite, le fabricant utilise les sens tactiles et visuels pour comparer les résultats à la surface de paramètres de rugosité connus.
Un exemple de technique en cours de processus est l'inductance. Cette méthode permet d'évaluer la rugosité de surface à l'aide de matériaux magnétiques. Le capteur d'inductance utilise l'énergie électromagnétique pour mesurer la distance jusqu'à la surface. Ensuite, la valeur paramétrique déterminée peut aider à trouver des paramètres comparatifs de rugosité.
Diverses méthodes de mesure de la rugosité de surface
Il existe différentes méthodes et équipements impliqués dans la mesure de la rugosité de surface. Les méthodes peuvent se répartir en trois catégories. Ils sont:
- Techniques de profilage. Cela implique la mesure de la surface à l'aide d'une sonde à haute résolution. Dans ce processus, vous devez penser davantage à une aiguille de phonographe en fonction de la sensibilité. Une sonde CNC typique peut ne pas être aussi efficace.
- Techniques de zone. Ces techniques mesurent une zone finie de la surface. La mesure offre une moyenne statistique des pics et des creux de la surface. Quelques exemples de ces techniques incluent la diffusion ultrasonore, la diffusion optique, les sondes capacitives, etc. Il est plus facile d'automatiser et d'exécuter avec des techniques de zone.
- Techniques de microscopie. Ces techniques qualitatives reposent sur la mesure des contrastes. Les résultats fournissent des informations pertinentes sur les pics et les vallées sur les surfaces.
Symboles et abréviations du tableau de rugosité de surface
Lorsque vous recherchez des symboles d'état de surface d'usinage sur votre navigateur préféré, vous remarquez une série d'abréviations. Ceux-ci incluent Ra, Rsk, Rq, Rku, Rz, etc. Ce sont des unités utilisées pour mesurer la finition de surface.
Ra – Rugosité de surface moyenne
Alors que la plupart des gens se réfèrent à Ra en tant que moyenne de la ligne centrale ou moyenne arithmétique, il s'agit de la rugosité moyenne entre un profil de rugosité et la ligne moyenne. C'est le paramètre le plus couramment utilisé pour l'état de surface. Le tableau d'état de surface Ra est également l'un des plus utilisés pour les valeurs absolues.
Rmax - Distance verticale du pic à la vallée
Ce paramètre de rugosité est mieux utilisé pour les anomalies telles que les bavures et les rayures. Ce n'est peut-être pas évident avec le tableau de finition de surface Ra. Cependant, Rmax est beaucoup plus sensible à ces anomalies.
Rz - Hauteur maximale moyenne du profil
Contrairement à Ra, Rz mesure les valeurs moyennes des cinq plus grandes différences entre les pics et les vallées. La mesure est effectuée à l'aide de cinq longueurs d'échantillonnage et permet d'éliminer les erreurs car Ra est assez insensible à certains extrêmes.
Tableau de rugosité de surface
Le tableau de finition de surface d'usinage offre des directives importantes pour mesurer les paramètres de finition de surface standard. Les fabricants l'utilisent toujours comme matériau de référence pour assurer la qualité du processus de fabrication.
Il existe différents processus d'examen du tableau de finition de surface d'usinage. Par conséquent, il devient difficile de choisir le meilleur processus en fonction de la performances du produit. Cependant, le plus robuste est l'utilisation du tableau de conversion d'état de surface.
Tableau de conversion de finition de surface
Dans cette section, il y a un tableau pour le tableau de conversion de finition de surface. Ce tableau compare les différentes échelles de rugosité de surface pour les procédés de fabrication. En attendant, passons en revue certaines des abréviations que vous y trouverez.
Ra = rugosité moyenne
RMS = racine carrée moyenne
CLA = moyenne de la ligne centrale
Rt = rugosité totale
N = Nouveaux numéros d'échelle ISO (grade)
Longueur de coupure = longueur requise pour l'échantillon
| Ra (micromètres) | Ra (micropouces) | RMS (micropouces) | CLA (N) | Rt (micromètres) | N | Longueur de coupure (pouces) |
| 0.025 | 1 | 1.1 | 1 | 0.3 | 1 | 0.003 |
| 0.05 | 2 | 2.2 | 2 | 0.5 | 2 | 0.01 |
| 0.1 | 4 | 4.4 | 4 | 0.8 | 3 | 0.01 |
| 0.2 | 8 | 8.8 | 8 | 1.2 | 4 | 0.01 |
| 0.4 | 16 | 17.6 | 16 | 2.0 | 5 | 0.01 |
| 0.8 | 32 | 32.5 | 32 | 4.0 | 6 | 0.03 |
| 1.6 | 63 | 64.3 | 63 | 8.0 | 7 | 0.03 |
| 3.2 | 125 | 137.5 | 125 | 13 | 8 | 0.1 |
| 6.3 | 250 | 275 | 250 | 25 | 9 | 0.1 |
| 12.5 | 500 | 550 | 500 | 50 | 10 | 0.1 |
| 25.0 | 1000 | 1100 | 1000 | 100 | 11 | 0.3 |
| 50.0 | 2000 | 2200 | 2000 | 200 | 12 | 0.3 |
Tableau de rugosité de surface Aide-mémoire
Cette « aide-mémoire » sur la finition de surface est un outil très pratique pour vous aider à mieux comprendre les différentes finitions de surface disponibles.
| Micromètres Note | Micropouces Note | Applications |
| 25 | 1000 | Surfaces rugueuses et de faible qualité résultant de la coupe à la scie ou du forgeage grossier. Par conséquent, de telles surfaces conviennent à certaines zones de dégagement non usinées. |
| 12.5 | 500 | Ce sont des surfaces rugueuses et de faible qualité résultant d'alimentations grossières et de coupes lourdes. Alors que les coupes proviennent du tournage, du fraisage, du meulage de disques, etc. |
| 6.3 | 250 | Ce type de finition de surface résulte du meulage de surface, du meulage de disque, du fraisage, du perçage, etc. Par conséquent, ils sont destinés aux surfaces de dégagement avec des exigences de contrainte et des permis de conception |
| 3.2 | 125 | Le type de surface le plus rugueux est souvent recommandé pour les pièces. Il est également utilisé pour les pièces soumises à des vibrations, des charges et des contraintes élevées. |
| 1.6 | 63 | Bonne rugosité/finition de la machine avec sa production dans des conditions contrôlées. Cela implique également des avances fines et des vitesses relativement élevées. |
| 0.8 | 32 | Une finition mécanique de haute qualité, qui nécessite un contrôle minutieux. Il est relativement facile à produire avec des rectifieuses cylindriques, centerless ou planes. Il est également préféré pour les produits qui ne nécessitent pas de mouvement continu ou de charges importantes. |
| 0.4 | 16 | Une surface de haute qualité est souvent produite à l'aide d'un polissage à l'émeri, d'un rodage ou d'un affûtage grossier. Ces finitions sont donc d'excellentes options où la douceur est d'une grande importance. |
| 0.2 | 8 | Finition de surface fine et de haute qualité obtenue par rodage, polissage ou rodage. Les machinistes l'utilisent là où les bagues et les garnitures doivent glisser sur le grain de surface. |
| 0.1 | 4 | Une surface raffinée qui est offerte en utilisant le rodage, le polissage ou le rodage. Les fabricants ne l'utilisent que lorsqu'il existe des exigences de conception obligatoires. Par conséquent, c'est la meilleure finition dans les travaux de jauge et d'instrument. |
| 0.05 0.025 | 2 1 | Finition de surface la plus raffinée produite avec le polissage, le rodage ou la superfinition les plus fins. Ainsi, ils sont mieux utilisés pour les cales étalons de précision fines et sensibles. |
Conclusion
Étant donné que l'obtention d'une rugosité de surface précise peut être coûteuse et difficile dans la fabrication d'aujourd'hui, les opérations de finition de surface nécessitent la meilleure méthodologie pour générer les finitions souhaitées sur les pièces fabriquées.
La finition de surface découle de la compréhension du taux de durcissement de surface d'un matériau donné. Pas de souci. RapidDirect est votre meilleur choix pour services de finition de surface de qualité aux meilleurs prix. Notre équipe d'experts comprend les méthodes appropriées impliquées dans les normes rigoureuses de finition de surface.
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FAQ - Tableau de rugosité de surface
Vous pouvez calculer la rugosité de surface en mesurant les pics et les vallées moyens de la surface sur cette surface. La mesure est souvent considérée comme « Ra », ce qui signifie « moyenne de rugosité ». Alors que Ra est un paramètre de mesure très utile. Il aide également à déterminer la conformité d'un produit ou d'une pièce avec diverses normes de l'industrie. Cela se produit en comparant avec les tableaux de finition de surface.
Ra est une mesure de la longueur moyenne entre les pics et les vallées. Il mesure également l'écart par rapport à la ligne moyenne sur la surface dans une longueur d'échantillonnage. D'autre part, Rz permet de mesurer la distance verticale entre le pic le plus haut et la vallée la plus basse. Il le fait dans les cinq longueurs d'échantillonnage, puis calcule la moyenne des distances mesurées.
Plusieurs facteurs affectent la finition de surface. Le plus important de ces facteurs est le processus de fabrication. Les processus d'usinage tels que le tournage, le fraisage et le meulage dépendent de plusieurs facteurs. Par conséquent, les facteurs affectant la finition de surface comprennent les suivants :
Avances et vitesses
État de la machine-outil
Paramètres de parcours d'outil
Largeur de coupe (pas)
Flèche d'outil
Profondeur de coupe
Vibration
Liquide de refroidissement
