La tecnologia de mecanitzat CNC té un alt grau d'exactitud i precisió i pot produir peces fines amb toleràncies tan petites com 0,025 mm. Aquest mètode de mecanitzat pertany a la categoria de fabricació subtractiva, el que significa que durant el procés de mecanitzat, les peces necessàries es formen eliminant materials. Per tant, es mantindran petites marques de tall a la superfície de les peces acabades, donant lloc a un cert grau de rugositat superficial.
Què és la rugositat superficial?
La rugositat superficial de les peces obtingudes perMecanitzat CNCés un indicador de la finesa mitjana de la textura superficial. Per quantificar aquesta característica, fem servir una varietat de paràmetres per definir-la, entre els quals Ra (rugositat mitjana aritmètica) és el més utilitzat. Es calcula a partir de les minúscules diferències en l'alçada de la superfície i les baixes fluctuacions, normalment mesurades al microscopi en micres. Val la pena assenyalar que la rugositat superficial i l'acabat superficial són dos conceptes diferents: tot i que la tecnologia de mecanitzat d'alta precisió pot millorar la suavitat de la superfície de la peça, la rugositat superficial es refereix específicament a les característiques de textura de la superfície de la peça després del mecanitzat.
Com aconseguim diferents rugositats superficials?
La rugositat superficial de les peces després del mecanitzat no es genera aleatòriament, sinó que es controla estrictament per assolir un valor estàndard específic. Aquest valor estàndard està preestablert, però no és quelcom que es pugui assignar arbitràriament. En canvi, cal seguir els estàndards de valor Ra que són àmpliament reconeguts a la indústria manufacturera. Per exemple, segons la norma ISO 4287, enProcessos de mecanitzat CNC, el rang de valors Ra es pot especificar clarament, que va des d'un gruixut de 25 micres fins a un extremadament fi de 0,025 micres per adaptar-se a una varietat de requisits d'aplicació diferents.
Oferim quatre graus de rugositat superficial, que també són valors típics per a aplicacions de mecanitzat CNC:
3,2 μm Ra
Ra1,6 μm Ra
Ra0,8 μm Ra
Ra0,4 μm Ra
Diversos processos de mecanitzat tenen diferents requisits per a la rugositat superficial de les peces. Només quan s'especifiquen requisits específics d'aplicació s'especificaran valors de rugositat més baixos perquè aconseguir valors de Ra més baixos requereix més operacions de mecanitzat i mesures de control de qualitat més estrictes, que sovint augmenten els costos i el temps. Per tant, quan es requereix una rugositat específica, les operacions de postprocessament no se solen seleccionar primer perquè els processos de postprocessament són difícils de controlar amb precisió i poden tenir un efecte advers en les toleràncies dimensionals de la peça.
En alguns processos de mecanitzat, la rugositat superficial d'una peça té un impacte significatiu en la seva funció, rendiment i durabilitat. Està directament relacionat amb el coeficient de fricció, el nivell de soroll, el desgast, la generació de calor i el rendiment d'unió de la peça. Tanmateix, la importància d'aquests factors variarà segons l'escenari d'aplicació específic. Per tant, en alguns casos, pot ser que la rugositat de la superfície no sigui un factor crític, però en altres casos, com ara alta tensió, estrès elevat, entorns d'alta vibració i on es requereix un ajust precís, un moviment suau, una rotació ràpida o com a implant mèdic. En components, la rugositat superficial és crucial. En resum, les diferents condicions d'aplicació tenen diferents requisits per a la rugositat superficial de les peces.
A continuació, aprofundirem en els graus de rugositat i us proporcionarem tota la informació que necessiteu saber a l'hora de triar el valor Ra adequat per a la vostra aplicació.
3,2 μmRa
Aquest és un paràmetre de preparació de superfícies molt utilitzat que és adequat per a moltes peces i proporciona una suavitat suficient però encara amb marques de tall evidents. En absència d'instruccions especials, aquest estàndard de rugositat superficial s'adopta normalment per defecte.
Marca de mecanitzat Ra de 3,2 μm
Per a les peces que necessiten suportar l'estrès, la càrrega i la vibració, el valor màxim de rugositat superficial recomanat és de 3,2 micres Ra. En condicions de càrrega lleugera i velocitat de moviment lenta, aquest valor de rugositat també es pot utilitzar per combinar superfícies en moviment. Per aconseguir aquesta rugositat, es requereix un tall d'alta velocitat, una alimentació fina i una força de tall lleugera durant el processament.
1,6 μm Ra
Normalment, quan se selecciona aquesta opció, les marques de tall de la peça seran bastant lleugeres i imperceptibles. Aquest valor de Ra és adequat per a peces que s'ajusten perfectament, peces sotmeses a tensions i superfícies que es mouen lentament i amb una càrrega lleugera. Tanmateix, no és adequat per a peces que giren ràpidament o experimenten vibracions severes. Aquesta rugositat superficial s'aconsegueix utilitzant altes velocitats de tall, avanços fins i talls lleugers en condicions estrictament controlades.
Pel que fa al cost, per als aliatges d'alumini estàndard (com el 3.1645), escollir aquesta opció augmentarà els costos de producció en un 2,5% aproximadament. I a mesura que augmenta la complexitat de la peça, el cost augmentarà en conseqüència.
0,8 μm Ra
Aconseguir aquest alt nivell d'acabat superficial requereix un control molt estricte durant la producció i, per tant, és relativament car. Aquest acabat s'utilitza sovint en peces amb concentracions de tensió i de vegades s'utilitza en coixinets on el moviment i les càrregues són ocasionals i lleugers.
Pel que fa al cost, escollir aquest alt nivell d'acabat augmentarà els costos de producció aproximadament un 5% per als aliatges d'alumini estàndard com el 3.1645, i aquest cost augmenta encara més a mesura que la peça es fa més complexa.
0,4 μm Ra
Aquest acabat superficial més fi (o "més suau") és indicatiu d'un acabat superficial d'alta qualitat i és adequat per a peces sotmeses a tensió o tensió elevada, així com per a components de rotació ràpida com ara coixinets i eixos. Com que el procés de producció d'aquest acabat superficial és relativament complex, només es selecciona quan la suavitat és un factor crític.
En termes de cost, per als aliatges d'alumini estàndard (com el 3.1645), escollir aquesta rugositat superficial fina augmentarà els costos de producció en un 11-15% aproximadament. I a mesura que augmenta la complexitat de la peça, els costos necessaris augmentaran encara més.
Hora de publicació: 10-12-2024