01
Apa itu Kekasaran Permukaan?
Dalam komunikasi pabrik, banyak orang yang terbiasa menggunakan istilah "surface finish". Namun, "permukaan akhir" diusulkan dari perspektif penglihatan manusia. Agar sesuai dengan standar internasional (ISO), standar nasional tidak lagi menggunakan istilah "surface finish". Oleh karena itu, dalam ekspresi formal dan ketat, kata "kekasaran permukaan" harus digunakan.
Kekasaran permukaan mengacu pada jarak kecil dan ketidakrataan puncak dan lembah kecil pada permukaan mesin. Jarak (jarak gelombang) antara dua puncak atau dua palung sangat kecil (di bawah 1mm), yang termasuk kesalahan bentuk geometris mikroskopis. Semakin kecil kekasaran permukaan maka semakin halus permukaan tersebut.
Secara khusus, ini mengacu pada tingkat ketinggian dan jarak S dari puncak dan lembah kecil. Umumnya dibagi dengan S:
S<1mm is the surface roughness
1 Kurang dari atau sama dengan S Kurang dari atau sama dengan 10mm adalah bergelombang
S>10mm adalah bentuk f
gambar
02
Faktor Pembentuk Kekasaran Permukaan
Kekasaran permukaan umumnya dibentuk oleh metode pemrosesan yang digunakan dan faktor lainnya, seperti gesekan antara alat dan permukaan bagian selama pemrosesan, deformasi plastis dari logam lapisan permukaan saat chip dipisahkan, dan getaran frekuensi tinggi di sistem proses, lubang pembuangan pemesinan listrik, dll. Karena metode pemrosesan dan bahan benda kerja yang berbeda, kedalaman, kepadatan, bentuk, dan tekstur jejak yang tertinggal di permukaan yang diproses berbeda.
gambar
03
Dasar evaluasi kekasaran permukaan
1) Panjang sampel
Panjang satuan dari setiap parameter, panjang sampling adalah panjang garis referensi yang ditentukan untuk mengevaluasi kekasaran permukaan. Di bawah standar ISO1997, 0.08mm, 0.25mm, 0.8mm, 2.5mm, dan 8mm umumnya digunakan sebagai panjang referensi.
Nilai terpilih dari panjang sampling L dan panjang evaluasi Ln dari Ra, Rz, Ry:
gambar
2) Panjang evaluasi
Terdiri dari N panjang referensi. Kekasaran permukaan setiap bagian dari permukaan bagian tidak dapat benar-benar mencerminkan parameter nyata dari kekasaran pada panjang referensi, tetapi perlu untuk mengambil panjang sampling N untuk mengevaluasi kekasaran permukaan. Di bawah standar ISO1997, panjang evaluasi umumnya N sama dengan 5.
3) Dasar
Garis referensi adalah garis tengah profil yang digunakan untuk mengevaluasi parameter kekasaran permukaan.
04
Parameter Evaluasi Kekasaran Permukaan
1) Parameter karakteristik tinggi Ra, Rz
Deviasi rata-rata aritmetika profil Ra: rata-rata aritmatika dari nilai absolut deviasi profil dalam panjang sampling (lr). Dalam pengukuran aktual, semakin banyak jumlah titik pengukuran, Ra semakin akurat.
Tinggi maksimum profil Rz: jarak antara garis puncak profil dan garis dasar lembah.
gambar
Ra lebih disukai dalam rentang parameter amplitudo yang biasa. Dalam standar nasional sebelum tahun 2006, ada parameter evaluasi lain yaitu "ketinggian mikro-kasaran sepuluh poin" yang dinyatakan oleh Rz, dan tinggi maksimum kontur dinyatakan oleh Ry. Setelah 2006, standar nasional membatalkan ketinggian kekasaran mikro sepuluh poin, dan Rz digunakan. Menunjukkan ketinggian maksimum profil.
2) Spasi parameter karakteristik Rsm
Rsm Rata-rata lebar elemen kontur. Dalam panjang pengambilan sampel, nilai rata-rata jarak antara penyimpangan mikroskopis dari profil. Jarak kekasaran mikro mengacu pada panjang puncak profil dan lembah profil yang berdekatan di garis tengah. Dalam kasus nilai Ra yang sama, nilai Rsm belum tentu sama, sehingga tekstur yang dipantulkan akan berbeda. Permukaan yang memperhatikan tekstur biasanya memperhatikan dua indikator Ra dan Rsm.
gambar
Parameter fitur bentuk Rmr diwakili oleh rasio panjang dukungan kontur, yang merupakan rasio panjang dukungan kontur terhadap panjang sampling. Panjang tumpuan profil adalah jumlah panjang garis penampang yang diperoleh dengan memotong profil dengan garis lurus sejajar dengan garis tengah dan jarak c dari garis puncak profil dalam panjang sampling.
05
Metode pengukuran kekasaran permukaan
1) Metode komparatif
Metode perbandingan mudah diukur dan digunakan untuk pengukuran di tempat di bengkel, dan sering digunakan untuk pengukuran permukaan sedang atau kasar. Metodenya adalah membandingkan permukaan yang diukur dengan sampel kekasaran yang ditandai dengan nilai tertentu untuk menentukan nilai kekasaran permukaan yang diukur. Metode yang dapat digunakan untuk perbandingan: bila Ra > 1,6 μm, gunakan inspeksi visual, bila Ra1.6~Ra0.4 μm, gunakan kaca pembesar, dan bila Ra < 0.4 μm , gunakan mikroskop pembanding.
Saat membandingkan, metode pemrosesan, tekstur pemrosesan, arah pemrosesan, dan bahan sampel harus sama dengan permukaan bagian yang diukur.
gambar
2) metode stilus
Stylus berlian dengan jari-jari kelengkungan ujung sekitar 2 mikron meluncur perlahan di sepanjang permukaan yang diukur. Perpindahan naik turun dari stylus berlian diubah menjadi sinyal listrik oleh sensor panjang listrik. Setelah amplifikasi, penyaringan, dan perhitungan, instrumen tampilan menunjukkan bahwa permukaannya kasar. nilai derajat, perekam juga dapat digunakan untuk merekam kurva profil dari bagian yang diukur. Umumnya alat ukur yang hanya dapat menampilkan nilai kekasaran permukaan disebut alat ukur kekasaran permukaan, dan yang dapat merekam kurva profil permukaan disebut profiler kekasaran permukaan. Kedua alat ukur ini memiliki rangkaian perhitungan elektronik atau komputer elektronik, yang secara otomatis dapat menghitung deviasi rata-rata aritmatika Ra dari kontur, tinggi sepuluh titik Rz dari ketidakrataan mikroskopis, tinggi maksimum Ry dari kontur dan parameter evaluasi lainnya, dengan tinggi efisiensi pengukuran dan cocok untuk Kekasaran permukaan Ra adalah 0.025-6.3 mikron diukur.
gambar
gambar
3) Metode intervensi
Gunakan prinsip interferensi gelombang cahaya (lihat kristal datar, teknologi pengukuran panjang laser) untuk menampilkan kesalahan bentuk permukaan yang diukur sebagai pola pinggiran interferensi, dan gunakan mikroskop dengan perbesaran tinggi (hingga 50{ {3}} kali) untuk memperbesar bagian mikroskopis dari pinggiran interferensi Pengukuran dilakukan untuk mendapatkan kekasaran permukaan yang diukur. Alat pengukur kekasaran permukaan yang menggunakan metode ini disebut mikroskop interferensi. Metode ini cocok untuk mengukur kekasaran permukaan dengan Rz dan Ry mulai dari 0,025 hingga 0,8 mikron.
gambar
06
Tabel perbandingan VDI3400, Ra, Rmax
Indikator Ra sering digunakan dalam produksi aktual dalam negeri; indikator Rmax umum digunakan di Jepang, yang setara dengan indikator Rz; standar VDI3400 umumnya digunakan di negara-negara Eropa dan Amerika untuk menunjukkan kekasaran permukaan, dan pabrik yang membuat pesanan cetakan Eropa sering menggunakan indikator VDI. Misalnya, pelanggan sering mengatakan "Permukaan produk ini dibuat sesuai dengan VDI30".
gambar
Permukaan VDI3400 memiliki hubungan yang sesuai dengan Ra standar yang umum digunakan. Banyak orang sering harus mencari data untuk menemukan nilai yang sesuai. Tabel berikut ini sangat lengkap dan direkomendasikan untuk dikoleksi.
Tabel perbandingan antara standar VDI3400 dan Ra:
gambar
Tabel perbandingan Ra dan Rmax:
gambar
07
Manifestasi utama dari pengaruh kekasaran permukaan pada bagian
1) Mempengaruhi ketahanan aus
Semakin kasar permukaannya, semakin kecil bidang kontak efektif antara permukaan kawin, semakin besar tekanannya, semakin besar tahanan geseknya, dan semakin cepat keausannya.
2) Mempengaruhi stabilitas koordinasi
Untuk pemasangan izin, semakin kasar permukaannya, semakin mudah dipakai, sehingga celahnya secara bertahap bertambah selama proses pengerjaan; kekuatan koneksi.
3) Mempengaruhi kekuatan kelelahan
Ada palung besar di permukaan bagian kasar, yang peka terhadap konsentrasi tegangan seperti takik tajam dan retakan, sehingga mempengaruhi kekuatan kelelahan bagian.
4) Mempengaruhi ketahanan korosi
Permukaan bagian yang kasar dapat dengan mudah menyebabkan gas atau cairan korosif menembus lapisan dalam logam melalui lembah mikroskopis di permukaan, menyebabkan korosi permukaan.
5) Mempengaruhi sesak
Permukaan yang kasar tidak dapat dipasang dengan rapat, dan gas atau cairan bocor melalui celah di antara permukaan kontak.
6) Mempengaruhi kekakuan kontak
Kekakuan kontak adalah kemampuan permukaan sambungan bagian untuk menahan deformasi kontak di bawah aksi gaya eksternal. Kekakuan suatu mesin sangat ditentukan oleh kekakuan kontak antar bagian.
7) Mempengaruhi akurasi pengukuran
Kekasaran permukaan bagian yang diukur dan permukaan alat ukur akan secara langsung mempengaruhi keakuratan pengukuran, terutama dalam pengukuran presisi.
Selain itu, kekasaran permukaan akan memiliki berbagai tingkat pengaruh pada lapisan pelapisan, konduktivitas termal dan resistansi kontak bagian, kinerja pantulan dan radiasi, resistansi terhadap aliran cairan dan gas, dan aliran arus pada permukaan konduktor.
