Hva er overflateruhet og hvorfor betyr det noe?

I Hva er overflateruhet?

 

Surface roughness, også kjent som Surface Roughness på engelsk, refererer til det vi vanligvis måler som overflateruhet i daglig arbeid. Det kan forstås som de små uregelmessighetene, inkludert fine avstander og små topper og daler, som oppstår under produktbearbeidingsprosessen.

 

Det er generelt definert som den lille avstanden (bølgelengden) mellom to toppverdier eller to dalverdier. Vanligvis er bølgelengden mindre enn 1 mm eller enda mindre. Det kan også defineres som måling av mikroskopiske profiler, ofte referert til som mikrofeilverdier.

 

Når vi vurderer ruhet, er det vanligvis en referanselinje. Det høyeste punktet over referanselinjen kalles topppunktet, mens det laveste punktet under referanselinjen kalles dalpunktet. Høyden mellom toppen og dalen er representert av Z, og avstanden mellom den mikroskopiske teksturen til det maskinerte produktet er representert av S.

 

▲ Referanselinje

Størrelsen på S-verdien er generelt definert i nasjonale standarder:

S < 1mm er definert som overflateruhet.

1 Mindre enn eller lik S Mindre enn eller lik 10 mm er definert som overflatebølger.

 

I Kinas nasjonale standarder for metrologisk verifisering blir overflateruhet typisk evaluert ved å bruke parametrene VDI3400, Ra og Rmax, med måleenheter vanligvis uttrykt i μm.

 

Forholdet mellom evalueringsparametere

• Ra er definert som det aritmetiske gjennomsnittlige avviket til kurven (gjennomsnittlig ruhet).
• Rz er definert som tipunktshøyden til mikrouregelmessigheter. Ry er definert som maksimal høyde. Den maksimale høydeforskjellen til den mikroskopiske profilen, Ry, omtales også som Rmax i noen sammenhenger.

 

For det spesifikke forholdet mellom Ra og Rmax, se tabellen nedenfor:

 

▲ Tabell: Sammenligning av Ra- og Rmax-parametre (μm)

 

 

II Hvordan dannes overflateruhet?

 

Dannelsen av overflateruhet er forårsaket av bearbeidingsprosessen til arbeidsstykket. Faktorer som maskineringsmetoden, materialet til arbeidsstykket og prosessparametrene påvirker alle overflateruheten.

 

For eksempel, under maskinering av elektrisk utladning, kan overflaten av den behandlede delen ha utladningsgroper.
 

Siden maskineringsteknikker og materialer varierer, varierer de mikroskopiske sporene som er igjen på de behandlede deloverflatene med hensyn til tetthet, dybde og formvariasjoner.

 

 

III Innvirkningen av overflateruhet på arbeidsstykker

 

Overflateruhet kan påvirke arbeidsstykket i ulike aspekter, inkludert:

Slitasjemotstand

Stabilitet av passform

Tretthetsstyrke

Korrosjonsbestandighet

Forseglingsytelse

Kontaktstivhet

Målenøyaktighet

....

 

I tillegg påvirker det beleggvedheft, termisk ledningsevne og kontaktmotstand, reflektivitet og strålingsytelse, motstand mot væske- og gassstrømning, og elektrisk strømflyt på lederoverflater, blant andre faktorer.

 

▲ Overflatens ruhet

 

 

IV Kriterier for vurdering av overflateruhet

 

1. Sampling Lengde

Dette refererer til standardlengden til en referanselinje spesifisert for å evaluere overflateruhet. I henhold til ISO 1997-standarder inkluderer typiske referanselengder 0.08 mm, 0,25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm og 8 mm.

 

2. Evalueringslengde

Evalueringslengden består av flere referanselengder, betegnet som N. Overflateruhet på tvers av forskjellige områder av en del kan ikke representeres nøyaktig med en enkelt referanselengde, så det kreves flere prøvetakingslengder for evaluering. ISO 1997-standarder spesifiserer at evalueringslengden vanligvis inkluderer N=5 referanselengder.

 

3. Referanselinje

Dette er midtlinjen som brukes til å evaluere ruhetsparametere. Vanlige metoder inkluderer:

• Minste kvadraters gjennomsnittslinje: Beregnet ved å bruke minste kvadraters metode basert på de innsamlede datapunktene.
• Aritmetisk middellinje for profilen: Linjen innenfor prøvelengden der arealene over og under linjen er like

 

Selv om minste kvadraters middellinje er teoretisk ideell, er det utfordrende å bruke i praksis. Derfor brukes ofte den aritmetiske gjennomsnittslinjen til profilen som en erstatning, med en nærliggende rett linje brukt til måleformål.

 

 

V Hvordan måle overflateruhet?

 

Evaluering av overflateruhet har blitt stadig viktigere i produksjon. For å studere overflateruhet kreves spesialutstyr, for eksempel:

 

Instrumenter for måling av overflateruhet

 

▲ Formtracer Avant Series multifunksjonsmålemaskin

 

Instrumenter til måling av overflateruhet fungerer ved å bruke en svært følsom diamantpenn som glir over overflaten, lik en fonografnål. Instrumentet filtrerer elektronisk grovheten til korte bølgelengder fra lengre bølgelengder av profilen.

 

▲ Instrument for måling av overflateruhet av sondetype

 

Skjematisk over måleinstrument for overflateruhet av sondetype:

 

▲ Skjematisk av måleinstrument for overflateruhet av sondetype

 

Typer sonder:

 

▲ Typer av sonder

 

 

Håndholdte verktøy for måling

 

▲ Håndholdte verktøy for måling

 

Ruhetssammenligningsprøver, laget med nikkel gjennom elektroforming, er ideelle for metallbehandling. De fungerer som effektive hjelpeverktøy for å bestemme ruhetsverdier ved å sammenligne arbeidsstykket med prøvene.

 

Når du bruker disse verktøyene, bestemmer operatørene ruhetsverdien ved visuelt og taktisk å sammenligne arbeidsstykkets overflate med ruhetsprøven.