Informazioni sulla rugosità superficiale

Definizione di rugosità superficiale

La rugosità superficiale indica la condizione di superfici sottoposte a trattamento. Le condizioni superficiali sono definibili attraverso l'aspetto visivo e la sensazione tattile. Prendere in considerazione i seguenti esempi:

• Una superficie preparata sfregandoci un abrasivo grossolano potrebbe essere descritta come una superficie con rugosità
• Una superficie preparata attraverso un trattamento con computer a controllo numerico (CNC) potrebbe essere descritta come superficie levigata e regolare
• Una superficie preparata utilizzando una smerigliatrice potrebbe essere descritta come superficie lucidata

Le differenze in termini di aspetto e struttura derivano dalle variazioni del profilo verticale, o irregolarità, presenti sulla superficie dell'oggetto. Rappresenta una caratteristica sempre più importante per il controllo e la quantificazione a fini di assicurazione qualità.

Queste irregolarità determinano la rugosità di una superficie. La rugosità superficiale rappresenta una scala numerica delle condizioni superficiali che non dipende dalla sensazione visiva o tattile. Acquisendo alcune misure della superficie come le altezze dei picchi del profilo e le profondità delle valli del profilo, possono essere determinati i singoli valori di rugosità superficiale (come S_a, S_q e S_z) e le rispettive relazioni, inoltre può essere prodotta una definizione quantitativa per una qualità superficiale.

• > Per maggior informazioni sui parametri della rugosità superficiale, consultare le nostre risorse sui parametri del profilo e sui parametri dell'area.

Le irregolarità presenti nelle superfici delle componenti e dei materiali vengono create intenzionalmente o prodotte da diversi fattori come la vibrazione degli strumenti di taglio, il taglio della lama utilizzata o le proprietà del materiale. Le irregolarità hanno diverse dimensioni e forma e si sovrappongono in numerosi strati. Inoltre le concavità e le convessità influenzano la qualità e la funzionalità della superficie degli oggetti.

Di conseguenza le irregolarità influenzano le prestazioni del prodotto risultante. Nel caso di componenti assemblate le caratteristiche della superficie influenzano le peculiarità del prodotto finale come l'attrito, la durabilità, il rumore, il consumo energetico e la tenuta d'aria. Inoltre le caratteristiche della superficie influenzano la qualità del prodotto come la capacità della carta di trattenere inchiostro o vernice.

Motivi per i quali la rugosità superficiale deve essere misurata

Le misura e la gestione delle caratteristiche hanno un effetto significativo sulla qualità e sulla funzionalità delle superfici trattate oltre che sulle prestazioni dei prodotti finali. Di conseguenza la misura della rugosità superficiale è importante per soddisfare gli elevati standard prestazionali dei prodotti finiti.

• > Per maggior informazioni sulal standardizzazione della rugosità, consultare la nostra standardizzazione internazionale.

Metodi di misura della rugosità superficiale

La misura della rugosità superficiale di componenti e prodotti industriali, oltre alla gestione qualitativa dei dati risultanti, sta progredendo con l'evoluzione della nanotecnologia, le più elevate prestazioni richieste e la miniaturizzazione della componentistica elettronica. I convenzionali misuratori di rugosità a stilo sono progettati per acquisire le informazioni delle altezze attraverso il contatto meccanico con la finitura superficiale misurata. Questi dispositivi possono misurare in modo estensivo l'altezza, le caratteristiche e le condizioni della superficie della finitura.

Tuttavia i miglioramenti in costante aumento ai processi produttivi si sono espressi attraverso un numero crescente di campioni dalla consistenza morbida (es: pellicole) e di caratteristiche superficiali che sono più piccole dell'estremità della sonda stilo. Questi progressi sui materiali hanno portato a una sostenuta richiesta di tecniche di misura senza contatto e non distruttive, dalle misure lineari alle misure precise di aree.

Per soddisfare questa richiesta di misura di rugosità superficiale a un livello nanometrico, i microscopi laser sono stati sviluppati come strumenti di misura di rugosità superficiale in grado di fornire delle misure precise e senza contatto di rugosità superficiali 3D di un campione in condizioni ambiente.

• > Per maggior informazioni su queste tecniche, consultare la nostra risorsa sui metodi misura di rugosità superficiale.

Terminologia tecnica sulla rugosità superficiale

Curva del profilo principale: Rappresenta la curva ottenuta applicando un filtro passa-basso con un valore di soglia di λs per il profilo principale misurato.

Profilo rugosità: Rappresenta la curva del profilo derivata dal profilo principale, eliminando le componenti delle lunghezze d'onda maggiori utilizzando un filtro passa-alto con un valore di soglia di λc.

Profilo di ondulazione: La curva del profilo ottenuta dall'applicazione sequenziale dei filtri del profilo con valori della soglia λf e λc al profilo principale.

Lunghezza di campionamento: Rappresenta la lunghezza in direzione dell'asse misurato usata per la determinazione delle caratteristiche del profilo.

Lunghezza di valutazione: Rappresenta la lunghezza in direzione dell'asse misurato usata per valutare il profilo considerato.

Grafico concettuale del metodo per profilo

• > Per maggior informazioni sulla rugosità superficiale, consultare le nostre risorse relative agli aspetti essenziali della valutazione della rugosità superficiale.

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