Unternehmensnachrichten über Referenz für Oberflächenrauheitsgrade und Anwendungen in Metallen

Die Oberflächenrauheit ist ein kritischer Parameter in der Metallherstellung, der die Funktionalität, Haltbarkeit und ästhetische Anziehungskraft des Produkts direkt beeinflusst.Durch das Verständnis von Rauheitsgraden und deren Anwendungen können Ingenieure für verschiedene Branchen optimale Oberflächenveredelungen auswählenDieser Artikel enthält einen umfassenden Leitfaden für die Grade der Oberflächenrauheit von Metallen, unterstützt durch detaillierte Tabellen und praktische Anwendungsszenarien.

Was ist Oberflächenrauheit?

Die Oberflächenrauheit bezieht sich auf die mikroskopischen Unregelmäßigkeiten einer Metalloberfläche, gemessen anhand von Parametern wieRa (rechnerische Durchschnittsrauheit)undRz (durchschnittliche Höhe von Gipfel bis Tal)Diese Unregelmäßigkeiten entstehen durch Herstellungsprozesse (z.B. Bearbeitung, Gießen, Polieren) und betreffen:

• Reibungs- und Verschleißfestigkeit
• Korrosionsschutz
• Gelenkdichte (z. B. Dichtungen und Fäden)
• Farbe/Klebstoffbindung
• Lichtreflexion (für ästhetische Oberflächen)

Der am häufigsten verwendete Parameter istRa, gemessen in Mikrometern (μm), die die durchschnittliche Höhenunterschiede von der idealen glatten Oberfläche quantifiziert.

Grade und Messnormen für die Oberflächenrauheit

Nachstehend ist eine Tabelle mit den wichtigsten Oberflächenrauheitsgraden (nach Ra-Wert), den entsprechenden Rz-Bereichen, typischen Herstellungsmethoden und visuellen Eigenschaften dargestellt:

Internationale Messstandards

• ISO 4287: Definiert die Parameter Ra und Rz für die Oberflächenstruktur.
• ASTM D4417: Hierbei werden Methoden zur Messung der Rauheit von Metallen festgelegt.
• JIS B0601: japanische Norm für die Einteilung der Oberflächenrauheit.

Anwendungen von Oberflächenrauheitsgraden in Metallen

1.Ultrafeine Oberfläche (Ra < 0,1 μm)

• Luft- und Raumfahrt: Turbinenblätter, Kraftstoffeinspritzer (verringert den Luftwiderstand und das Treibstoffleck).
• Medizinische Geräte: Implantate (z. B. Hüftprothesen) zur Förderung der Knochenintegration.
• Optik: Spiegel und Linsen zur präzisen Lichtreflexion.

2.Feine Oberfläche (Ra 0,1 μm bis 0,8 μm)

• Automobilindustrie: Motorzylinder (verbessert die Ölbindung und verringert die Reibung).
• Hydraulik: Kolbenstangen und -ventile (sichert Dichtheit und verhindert Leckagen).
• Elektronik: Wärmeabnehmer (verbessert die Wärmeleitfähigkeit durch glatten Kontakt).

3.Durchschnittliche Oberfläche (Ra 0,8 × 6,3 μm)

• Maschinen und Apparate: Wellen, Zahnräder und Lager (Bilanz von Haltbarkeit und Kosten).
• Bauwesen: Bauteile aus Stahl (lackierte Oberflächen zur Korrosionsbeständigkeit).
• Formen und Stollen: Kunststoffspritzgießformen (wirkt sich auf die Oberflächenbearbeitung von Teilen aus).

4.Grobes Oberflächen (Ra 6,3 ‰ 25 μm)

• Schwere Ausrüstung: Teile von Erdbewegungsmaschinen (abrasionsbeständig in rauen Umgebungen).
• Gießen: Unfertige Metallteile vor der Sekundärverarbeitung.
• Verkehrsmittel: Frachtcontainerrahmen (priorisiert Festigkeit gegenüber Glattigkeit).

5.Sehr grobe Oberfläche (Ra > 25 μm)

• Produkte aus der Gießerei: Rohguss vor der Bearbeitung.
• Strukturstahl: Bauleisten und -säulen in unvollendeter Bauweise.
• Schleifwerkzeuge: Schleifräder und Sandstrahldüsen.

Wie man die richtige Oberflächenrauheit auswählt

1.Funktionsanforderungen

• Reibungskontrolle: Ultrafeine Oberflächen (Ra < 0,8 μm) für Anwendungen mit geringer Reibung wie Lager.
• Versiegelung: Feine Oberflächen (Ra 0,1­1,6 μm) für hydraulische Dichtungen zur Verhinderung von Flüssigkeitslecks.

2.Korrosionsbeständigkeit

• Glatte Oberflächen (Ra < 3,2 μm) ermöglichen eine bessere Farbhaftung und erhöhen den Korrosionsschutz.
• Grobere Oberflächen (Ra > 6,3 μm) können Feuchtigkeit einfangen und die Korrosion beschleunigen, wenn sie nicht behandelt werden.

3.Kostenüberlegungen

• Feinere Oberflächen erfordern teurere Prozesse (z. B. Schleifen vs. Fräsen).

4.Industriestandards

• Automobilindustrie: Die Komponenten des Motors geben häufig Ra 0,8 ∼ 1,6 μm an.
• Medizinisch: Für Implantate kann Ra < 0,2 μm zur Biokompatibilität erforderlich sein.

Messgeräte für die Oberflächenrauheit

• Kontaktsondeinstrumente: Tragbare Geräte (z. B. Mitutoyo Surftest) für die Ra/Rz-Messung vor Ort.
• Optische Profilometer: Berührungslose Werkzeuge (z. B. Zygo NewView) für hochpräzise 3D-Oberflächenanalysen.
• Vergleicheinrichtungen: Billige visuelle Referenzen für eine schnelle Schätzung der Rauheit.

Schlussfolgerung

Die Oberflächenrauheit ist ein grundlegender Faktor in der Metallherstellung und beeinflusst sowohl Form als auch Funktion.Durch die Anpassung der Rauheitsgrade an die Anwendungsbedürfnisse – von ultrafeinen Oberflächen für medizinische Implantate bis hin zu groben Texturen für schwere Maschinen – können Ingenieure Leistung und Kosten optimierenFür maßgeschneiderte Oberflächenveredelungslösungen oder Ausrüstungsempfehlungen wenden Sie sich an unser Team von Fertigungsexperten.