Mengukur dan memahami permukaan akhir

Permukaan akhir adalah pengukuran tekstur keseluruhan permukaan, yang terdiri dari tiga elemen kunci:lay, waviness, dan roughness. Lay mengacu pada pola dominan pada permukaan, sering kali dihasilkan oleh proses manufaktur itu sendiri, kegelombangan mengukur variasi periodik dalam penyelesaian permukaan, dan kekasaran adalah perhitungan kehalusan relatif dari profil permukaan.

Permukaan akhir penting untuk lebih dari sekadar estetika — sering kali menentukan bagaimana bagian akan bereaksi dan tampil di lingkungan penggunaan akhir. Permukaan akhir yang kasar dapat rentan terhadap keausan atau menciptakan peluang pecah dan korosi pada beberapa aplikasi. Namun, ini juga dapat membantu menyembunyikan goresan dan ketidaksempurnaan dengan lebih baik daripada hasil akhir yang sangat halus.

Kekasaran adalah elemen permukaan akhir yang paling sering dirujuk. Faktanya, "kekasaran permukaan" adalah apa yang sebenarnya dimaksudkan oleh banyak masinis ketika mereka mengatakan "permukaan akhir". Untuk tujuan artikel ini, kita akan menggunakan "permukaan akhir" sebagai istilah umum yang mencakup (namun tidak terbatas pada) kekasaran saat kita membahas cara mengukur permukaan akhir.

Cara mengukur permukaan akhir

Permukaan akhir dapat diukur dengan beberapa cara, termasuk pengukuran langsung, metode non-kontak, perbandingan, atau dalam proses.

Pengukuran langsung, atau metode "kontak", menggunakan stylus, seperti jarum pemutar rekaman, untuk mengukur permukaan akhir secara fisik dengan membuat profil parameter kekasarannya. Metode non-kontak menggantikan stylus ini dengan sensor optik dan lampu atau pulsa ultrasonik.

Metode perbandingan melibatkan pembuatan sampel permukaan akhir menggunakan peralatan atau proses yang sama. Teknik-teknik ini, yang biasanya mencakup verifikasi visual atau taktil sederhana, dapat berguna ketika parameter kekasaran hanya perlu perkiraan. Metode ini jelas tidak ideal untuk memverifikasi detail halus atau toleransi yang ketat. Metode dalam proses menentukan parameter kekasaran komparatif di tengah proses produksi, yang dicapai melalui penggunaan teknik seperti penglihatan mesin, induktansi magnetik, dan ultrasound.

Ketika datang untuk melakukan pengukuran kekasaran permukaan secara khusus, ada tiga jenis metode utama - teknik profiling, area, dan mikroskop. Teknik pembuatan profil melakukan pengukuran permukaan bagian dengan probe pemindaian resolusi tinggi. Teknik area, seperti hamburan optik atau ultrasonik, mengukur area permukaan dan menggunakan model statistik untuk mengekstrapolasi topologi permukaan bagian lainnya.

Teknik mikroskop elektron memungkinkan masinis untuk memeriksa permukaan akhir dengan detail halus, tetapi alat ini dibatasi oleh bidang pandang yang kecil. Skala yang dioperasikan mikroskop elektron hanya memungkinkan sebagian kecil permukaan untuk dilihat pada waktu tertentu, yang memerlukan beberapa pemindaian untuk menetapkan parameter kekasaran rata-rata.

Memahami grafik kekasaran permukaan

Saat pertama kali Anda melihat bagan permukaan akhir, Anda mungkin akan menemukan berbagai singkatan yang belum pernah Anda temui sebelumnya. Berikut adalah tiga simbol dan parameter kekasaran permukaan yang paling umum digunakan untuk diketahui:

• Ra , metrik yang paling sering digunakan untuk mengukur permukaan akhir, adalah ukuran rata-rata kekasaran permukaan suatu bagian. Ra mengukur penyimpangan profil kekasaran dari garis rata-rata. Grafik permukaan akhir Ra biasanya digunakan untuk nilai absolut tetapi memiliki beberapa kekurangan yang membuat parameter lain sangat berharga ketika mencoba mendefinisikan, menilai, dan mereplikasi topologi permukaan. Ra paling umum digunakan di Amerika Serikat.
• Rmaks , yang mengukur jarak vertikal puncak dan lembah permukaan, sangat ideal untuk mendeteksi gerinda, goresan, dan anomali lainnya yang tidak mudah dideteksi dengan bagan permukaan akhir Ra.
• Rz adalah ukuran tinggi maksimum rata-rata profil permukaan. Parameter ini dihitung dari nilai rata-rata dari lima perbedaan terbesar antara puncak dan lembah di seluruh permukaan. Parameter Ra bisa tidak sensitif terhadap beberapa ekstrem, yang mengarah ke pengukuran yang cacat atau tidak tepat — Rz membantu menghilangkan beberapa peluang kesalahan ini. Rz paling sering digunakan secara internasional.

Grafik permukaan akhir biasanya diukur dalam mikrometer atau mikroinci — semakin kecil pengukurannya, semakin halus permukaannya. Untuk menempatkan beberapa angka dalam istilah praktis:

• Jika komponen Anda memiliki peringkat mikrometer 12,5, komponen tersebut memiliki peringkat mikroinci 500. Ini berarti komponen tersebut memiliki permukaan akhir yang kasar dan bermutu rendah yang kemungkinan besar berasal dari umpan kasar dan potongan berat.
• Jika suku cadang Anda memiliki peringkat mikrometer 3,2, ia memiliki peringkat mikroinci 125. Ini adalah jenis permukaan paling kasar yang direkomendasikan untuk suku cadang dan sering digunakan untuk suku cadang yang perlu menahan tekanan, beban, atau getaran tinggi.
• Jika bagian Anda memiliki peringkat mikrometer 0,8, ia memiliki peringkat mikroinci 32. Ini adalah permukaan akhir permesinan bermutu tinggi yang memerlukan kondisi yang dikontrol ketat tetapi relatif mudah dicapai dengan gerinda silindris, tanpa pusat, atau permukaan. Permukaan akhir yang ideal untuk bagian yang tidak akan menangani gerakan terus menerus atau beban berat.

Lihat bagan permukaan akhir lengkap untuk detail lebih lanjut.

Dapatkan permukaan akhir yang tepat dengan mitra manufaktur yang tepat

Mencapai permukaan akhir yang tepat tidak hanya membuat suku cadang menarik secara estetika bagi pelanggan. Ini juga membantu memastikan bahwa bagian tersebut berfungsi sebagaimana dimaksud. Kekasaran permukaan dapat diukur dengan berbagai cara, tetapi teknik yang tercantum dalam artikel ini adalah survei yang sangat umum tentang metode pengukuran permukaan akhir.

Subjek dapat dengan cepat menjadi rumit — tetapi untuk itulah para ahli di Fast Radius ada di sini. Dari desain suku cadang hingga pasca-pemrosesan dan penyelesaian permukaan, tim teknisi kami siap membantu memastikan Anda mencapai hasil terbaik untuk suku cadang Anda.