La tecnología de mecanizado CNC tiene un alto grado de exactitud y precisión y puede producir piezas finas con tolerancias tan pequeñas como 0,025 mm. Este método de mecanizado pertenece a la categoría de fabricación sustractiva, lo que significa que durante el proceso de mecanizado las piezas requeridas se forman eliminando materiales. Por lo tanto, quedarán pequeñas marcas de corte en la superficie de las piezas terminadas, lo que dará como resultado un cierto grado de rugosidad superficial.
¿Qué es la rugosidad de la superficie?
La rugosidad superficial de las piezas obtenidas porMecanizado CNCes un indicador de la finura promedio de la textura de la superficie. Para cuantificar esta característica utilizamos diversos parámetros para definirla, entre los cuales Ra (rugosidad media aritmética) es el más utilizado. Se calcula basándose en pequeñas diferencias en la altura de la superficie y pequeñas fluctuaciones, generalmente medidas bajo un microscopio en micras. Vale la pena señalar que la rugosidad de la superficie y el acabado de la superficie son dos conceptos diferentes: aunque la tecnología de mecanizado de alta precisión puede mejorar la suavidad de la superficie de la pieza, la rugosidad de la superficie se refiere específicamente a las características de textura de la superficie de la pieza después del mecanizado.
¿Cómo conseguimos diferentes rugosidades superficiales?
La rugosidad de la superficie de las piezas después del mecanizado no se genera aleatoriamente sino que se controla estrictamente para alcanzar un valor estándar específico. Este valor estándar está preestablecido, pero no es algo que pueda asignarse arbitrariamente. En cambio, es necesario seguir los estándares de valores Ra que son ampliamente reconocidos en la industria manufacturera. Por ejemplo, según ISO 4287, enProcesos de mecanizado CNC, el rango de valores Ra se puede especificar claramente, desde 25 micrones gruesos hasta 0,025 micrones extremadamente finos para adaptarse a una variedad de requisitos de aplicaciones diferentes.
Ofrecemos cuatro grados de rugosidad superficial, que también son valores típicos para aplicaciones de mecanizado CNC:
3,2 µm Ra
Ra1,6 µm Ra
Ra0,8 µm Ra
Ra0,4 µm Ra
Los distintos procesos de mecanizado tienen diferentes requisitos en cuanto a la rugosidad de la superficie de las piezas. Sólo cuando se especifiquen requisitos de aplicación específicos se especificarán valores de rugosidad más bajos porque lograr valores de Ra más bajos requiere más operaciones de mecanizado y medidas de control de calidad más estrictas, que a menudo aumentan los costos y el tiempo. Por lo tanto, cuando se requiere una rugosidad específica, las operaciones de posprocesamiento generalmente no se seleccionan primero porque los procesos de posprocesamiento son difíciles de controlar con precisión y pueden tener un efecto adverso en las tolerancias dimensionales de la pieza.
En algunos procesos de mecanizado, la rugosidad de la superficie de una pieza tiene un impacto significativo en su función, rendimiento y durabilidad. Está directamente relacionado con el coeficiente de fricción, el nivel de ruido, el desgaste, la generación de calor y el rendimiento de unión de la pieza. Sin embargo, la importancia de estos factores variará según el escenario de aplicación específico. Por lo tanto, en algunos casos, la rugosidad de la superficie puede no ser un factor crítico, pero en otros casos, como en entornos de alta tensión, alto estrés, alta vibración y donde se requiere un ajuste preciso, movimiento suave, rotación rápida o como implante médico. En los componentes, la rugosidad de la superficie es crucial. En resumen, diferentes condiciones de aplicación tienen diferentes requisitos para la rugosidad de la superficie de las piezas.
A continuación, profundizaremos en los grados de rugosidad y le brindaremos toda la información que necesita saber al elegir el valor Ra correcto para su aplicación.
3,2 µmRa
Este es un parámetro de preparación de superficies ampliamente utilizado que es adecuado para muchas piezas y proporciona suficiente suavidad pero aún con marcas de corte obvias. A falta de instrucciones especiales, este estándar de rugosidad superficial suele adoptarse por defecto.
Marca de mecanizado Ra de 3,2 μm
Para piezas que necesitan soportar tensiones, cargas y vibraciones, el valor máximo recomendado de rugosidad superficial es de 3,2 micrones Ra. En condiciones de carga ligera y velocidad de movimiento lenta, este valor de rugosidad también se puede utilizar para igualar superficies en movimiento. Para lograr dicha rugosidad, durante el procesamiento se requiere corte a alta velocidad, avance fino y una ligera fuerza de corte.
1,6 µm Ra
Normalmente, cuando se selecciona esta opción, las marcas de corte en la pieza serán bastante ligeras e imperceptibles. Este valor Ra es muy adecuado para piezas ajustadas, piezas sujetas a tensión y superficies que se mueven lentamente y están ligeramente cargadas. Sin embargo, no es adecuado para piezas que giran rápidamente o experimentan vibraciones intensas. Esta rugosidad superficial se logra mediante el uso de altas velocidades de corte, avances finos y cortes ligeros en condiciones estrictamente controladas.
En términos de costo, para las aleaciones de aluminio estándar (como 3.1645), elegir esta opción aumentará los costos de producción en aproximadamente un 2,5%. Y a medida que aumenta la complejidad de la pieza, el coste aumentará en consecuencia.
0,8 µm Ra
Lograr este alto nivel de acabado superficial requiere un control muy estricto durante la producción y, por tanto, es relativamente caro. Este acabado se utiliza a menudo en piezas con concentraciones de tensión y, a veces, en rodamientos donde el movimiento y las cargas son ocasionales y ligeros.
En términos de costo, elegir este alto nivel de acabado aumentará los costos de producción en aproximadamente un 5% para aleaciones de aluminio estándar como 3.1645, y este costo aumenta aún más a medida que la pieza se vuelve más compleja.
0,4 µm Ra
Este acabado superficial más fino (o “más suave”) es indicativo de un acabado superficial de alta calidad y es adecuado para piezas sujetas a alta tensión o estrés, así como para componentes de rotación rápida, como cojinetes y ejes. Debido a que el proceso de producción de este acabado superficial es relativamente complejo, sólo se selecciona cuando la suavidad es un factor crítico.
En términos de costo, para las aleaciones de aluminio estándar (como 3.1645), elegir esta rugosidad superficial fina aumentará los costos de producción en aproximadamente un 11-15%. Y a medida que aumenta la complejidad de la pieza, los costes necesarios aumentarán aún más.
Hora de publicación: 10 de diciembre de 2024