Als u in de metaalindustrie werkt en afwerking speelt een grote rol, dan hebt u vast en zeker al gehoord over oppervlakteruwheid. Ruwheid wordt bepaald door het meten van de onregelmatigheden op het oppervlak en het is één van de kenmerken van de oppervlaktestructuur. De wrijving en slijtage van plaatmetaal is afhankelijk van de oppervlaktestructuur, dus is het belangrijk deze te onderzoeken.

Hoe ziet het oppervlak van roestvast staal eruit?

Wanneer u zou inzoomen op het oppervlak van metaal, zou het er uit kunnen zien zoals op de afbeelding hieronder, met de pieken en dalen. Dit wordt een profiel genoemd.

het oppervlak van metaal (profiel)

Hoe wordt de oppervlakteruwheid van roestvast staal gemeten?

Er zijn diverse parameters om de ruwheid van een profiel te meten, waarvan de waarde Ra de meest voorkomende is. Ra meet binnen een bepaalde steekproeflengte het gemiddelde van de pieken en dalen van het metaaloppervlak, inclusief de afwijking van de gemiddelde lijn. Dat kan worden gedaan met een profielmeter of een laserscanner. Hoe groter de afwijkingen, hoe ruwer het oppervlak en als de Ra klein is, is het oppervlak glad. De Ra wordt berekend in micrometers (µm) of micro-inches (µin.).

Hoewel Ra een nuttig gemiddelde is, zijn er verschillende oppervlakteprofielen die toch dezelfde Ra waarde kunnen hebben, zoals in de afbeelding hieronder.

oppervlakteprofielen met dezelfde Ra waarde
oppervlakteprofielen met dezelfde Ra waarde

Een andere waarde is de Rz, die het verschil meet tussen de hoogste piek en het laagste dal binnen de steekproeflengte van vijf lijnen. Het geeft de maximale hoogte van het profiel aan.

Bovendien kan de Rq-waarde worden gebruikt voor de beschrijving van de oppervlakteruwheid. Zij meet de wortel-gemiddelde-kwadraatafwijking van een profiel.

All you need to know about surface roughness (Ra) 8

Hoe bereik je een bepaalde ruwheid op roestvast staal?

De juiste oppervlakteruwheid kan worden bereikt met behulp van schuurbanden. De Ra en Rz waarde is afhankelijk van de korrelgrootte van de band, wat tot de volgende resultaten leidt:

Korrelgrootte Ra [µm] Rz [µm]
P 80 1,5 – 2,5 12 – 16
P 150 1,0 – 1,2 7 – 9
P 180 0,8 – 1,0 5 – 7
P 240 0.6 – 0,7 5 – 6
P 280 0,5 – 0,7 4 – 5
P 320 0,4 – 0,5 3 – 4,5
P 400 0,35 – 0,45 2,5 – 3,5

Zoals men kan zien, hoe fijner de korrel, hoe kleiner de Ra waarde. Om een nog gladder oppervlak te krijgen, is het een optie om na de band een borstel van Scotch-Brite toe te voegen. De borstels verwijderen de resterende hoge pieken van het metaal en maken het oppervlak gladder, zoals hieronder wordt getoond.

All you need to know about surface roughness (Ra) 5

 

Waarom is oppervlakteruwheid belangrijk?

Reinigen

Een ruw oppervlak heeft veel onregelmatigheden en is gevoeliger voor wrijving, omdat het weerstand biedt aan bewegende voorwerpen op het oppervlak. Bovendien kan vuil blijven steken in de dalen van het metaal en dat maakt het oppervlak moeilijker schoon te maken.

Een glad oppervlak daarentegen is gemakkelijk schoon te maken, vanwege het gladde profiel. Dat is ook een van de redenen waarom oppervlakteruwheid een grote rol speelt in industrieën zoals de voedselverwerkende en farmaceutische industrie. Het oppervlak is hygiënischer en het vermindert de aanhechting van bacteriën.

Slijtage

Een ruw oppervlak zal eerder slijten en heeft een grotere wrijvingscoëfficiënt. De hoge wrijvingscoëfficiënt betekent dat er meer kracht nodig is om te glijden, dan bij een glad oppervlak.

Anodiseren

Om het oppervlak van aluminiumproducten beter bestand te maken tegen slijtage en corrosie, wordt het elektrolytisch proces, anodiseren genoemd, gebruikt. Het verhoogt de dikte van de oxidelaag op aluminium onderdelen. Dit anodiseren tast echter wel de oppervlakteruwheid aan, het oppervlak wordt iets ruwer dan vóór het anodiseren.

Neem gerust contact met ons op wanneer u vragen heeft over onze machines en uw vereisten voor oppervlakteruwheid.

Bronnen:

Euro Inox 2014, Roughness measurements of stainless steel surfaces.

Partner: Hermes Schleifmittel / Werkzeuge

Partner: 3M