Chropowatość powierzchni
Chropowatość lub chropowatość powierzchni – cecha powierzchni ciała stałego, oznacza rozpoznawalne optyczne (choć niekoniecznie gołym okiem) lub wyczuwalne mechanicznie nierówności powierzchni, niewynikające z jej kształtu, a charakteru obróbki i użytego narzędzia i przynajmniej o jeden rząd wielkości drobniejsze. Chropowatość, w przeciwieństwie do innej podobnej cechy – falistości powierzchni, jest pojęciem odnoszącym się do nierówności o relatywnie małych odległościach wierzchołków. Wielkość chropowatości powierzchni zależy od rodzaju materiału i przede wszystkim od rodzaju jego obróbki[1].
W budowie maszyn stosuje się zwykle dwa parametry (używa się więcej parametrów – te dwa można uznać za podstawowe) określające:
Średnie arytmetyczne odchylenie profilu od linii średniej – Ra
Linia średnia jest teoretyczną linią, przy której suma kwadratów odległości wzniesień i zagłębień jest najmniejsza[1]. Pomiaru dokonuje się na odcinku elementarnym (Le/λc/lr) określanym przez Polską Normę PN-ISO 4288:1998 (DIN EN ISO 4288:1998) oraz DIN EN ISO 3274:1998— długość odcinka elementarnego zależy od wartości parametru chropowatości i może być równa jednej z sześciu wartości wyrażonych w milimetrach: 25; 8; 2,5; 0,8; 0,25; 0,08[1][2][3][4].
Wysokość chropowatości według dziesięciu punktów profilu – Rz
Suma średniej arytmetycznej wysokości pięciu najwyższych wzniesień ponad linię średnią i średniej głębokości pięciu najniższych wgłębień poniżej linii średniej.
- Parametr Rz został usunięty z norm ISO, nie został zastąpiony żadnym innym. Obecnie symbolem Rz oznacza się największą wysokość profili (wcześniej Ry) [EN ISO 4287]
Chropowatość mierzona jest specjalnymi urządzeniami pomiarowymi zwanymi profilometrami. Większość z produkowanych obecnie urządzeń jest w stanie zmierzyć obydwa parametry[5].
Klasy chropowatości
edytujNieaktualna już Polska Norma PN-58/M-04252 (obecnie PN-EN ISO 1302:2004) wyróżniała 14 klas chropowatości. Każdej z nich odpowiadał zakres chropowatości Ra lub Rz[6].
Klasa chropowatości | Ra | Rz | Rodzaj obróbki[7] |
---|---|---|---|
1 | 80 | 320 | zgrubna obróbka skrawaniem |
2 | 40 | 160 | zgrubna obróbka skrawaniem |
3 | 20 | 80 | dokładna obróbka skrawaniem |
4 | 10 | 40 | dokładna obróbka skrawaniem |
5 | 5 | 20 | wykończeniowa obróbka skrawaniem |
6 | 2.5 | 10 | wykończeniowa obróbka skrawaniem |
7 | 1.25 | 6.3 | szlifowanie zgrubne |
8 | 0.63 | 3.2 | szlifowanie dokładne |
9 | 0.32 | 1.6 | szlifowanie wykończeniowe |
10 | 0.16 | 0.8 | docieranie |
11 | 0.08 | 0.4 | docieranie pastą diamentową |
12 | 0.04 | 0.2 | honowanie |
13 | 0.02 | 0.1 | polerowanie |
14 | 0.01 | 0.05 | polerowanie |
Chropowatość w rysunku technicznym
edytujNa rysunkach technicznych chropowatość pokazuje się, stosując znak chropowatości wraz z pożądanymi informacjami (norma PN-ISO 1302:1996):[8]
a – wartość chropowatości poprzedzona symbolem skali (np. Ra, Rz)
b – wartość reprezentująca naddatek materiału na obróbkę
c – symbol kierunkowości struktury powierzchni
d – informacja o metodzie wykonania, rodzaju obróbki
e – wartość reprezentująca wysokość falistości, poprzedzona odpowiednim symbolem lub długość odcinka elementarnego jeżeli nie jest wyszczególniony w normie (ISO 4288)
f – wartość parametru chropowatości innego niż Ra poprzedzona symbolem skali.
Wszystkie parametry liczbowe podawane są w mikrometrach.
Dodatkowo znak chropowatości umieszcza się w prawym, górnym rogu nad ramką (odnosi się wtedy do wszystkich powierzchni elementu)[9] oraz za nim w nawiasie malejące symbole dla chropowatości wyszczególnionych na rysunku.
Kryteria akceptacji dla pomiarów chropowatości w instalacjach higienicznych
edytujChropowatość powierzchni jest parametrem istotnie wpływającym na skuteczność jej czyszczenia. W instalacjach higienicznych (branża spożywcza, branża kosmetyczna, branża farmaceutyczna) chropowatość jest często jednym z kryteriów odbiorowych dla nowo budowanej instalacji. Dla powierzchni wewnętrznych często stosowanym kryterium akceptacji jest chropowatość Ra ⩽ 0,8 μm (rzadziej Ra ⩽ 0,4 μm)[10].
Przypisy
edytuj- ↑ a b c d ROZDZIAŁ V Warstwa wierzchnia. Chropowatość i falistość powierzchni [online], 31 grudnia 2017 .
- ↑ Hung Nguyen-Schäfer , Rotordynamics of Automotive Turbochargers, Springer, 15 maja 2015, s. 305, ISBN 978-3-319-17644-4 [dostęp 2024-08-20] (ang.).
- ↑ Mariana Santos i inni, Mechanical and Tribological Characterization of a Dental Ceromer, „Journal of Functional Biomaterials”, 11 (1), 2020, s. 4, DOI: 10.3390/jfb11010011, ISSN 2079-4983, PMID: 32098165, PMCID: PMC7151637 [dostęp 2024-08-20] (ang.).
- ↑ Józef Zawora , Podstawy technologii maszyn: podręcznik, Sklep WSiP 10 % rabatu, 2013, s. 194, ISBN 978-83-02-09889-5 [dostęp 2024-08-20] (pol.).
- ↑ POMIARY MIKROGEOMETRII POWIERZCHNI [online], 31 grudnia 2017, slajdy 25-56 .
- ↑ Stare i nowe oznaczenie chropowatości [online], 31 grudnia 2017 .
- ↑ Radosław Łyszkowski , Podstawy konstrukcji maszyn. Podstawy Inżynierii Wytwarzania [online], 31 grudnia 2017, str. 20 .
- ↑ Materiały pomocnicze do ćwiczeń z przedmiotu Grafika Inżynierska - Chropowatość powierzchni, Uniwersytet Morski w Gdyni, 10 maja 2020 [dostęp 2021-10-22] .
- ↑ Patrycja Ewa Jagiełowicz (Borawska), Oznaczenie chropowatości powierzchni. [online], 10 marca 2008 .
- ↑ Pomiary chropowatości powierzchni [online], Biuro Naukowo-Techniczne SIGMA [dostęp 2022-03-09] .