ottobre 03, 2023
Rugosità superficiale pezzi CNC: cos’èPer introdurre l’argomento, bisogna innanzitutto capire cos’è la rugosità superficiale dei pezzi CNC.
Le lavorazioni CNC, pur essendo altamente precise, fanno riferimento ad un metodo di fabbricazione sottrattivo.
Ciò vuol dire che inevitabilmente il processo di lavorazione lascia dei segni di taglio su un dato componente meccanico.
Questi segni di taglio implicano un determinato livello di rugosità che viene a crearsi sulla superficie del particolare CNC.
Stando alla definizione di rugosità, il termina significa: “proprietà che ha una superficie di un corpo costituita da micro-imperfezioni geometriche intrinseche o risultanti da lavorazioni meccaniche”.
La rugosità superficiale può quindi essere descritta come la misura della consistenza media della superficie di un pezzo, risultante dalla lavorazione CNC.
A questo punto è anche utile capire come si misura la rugosità superficiale.
Lo strumento funzionale a tale scopo si chiama rugosimetro, rientrante nel campo della metrologia delle officine meccaniche.
Esso misura le “creste” e le “valli” presenti sulla superficie di un pezzo, ovvero le irregolarità che si riscontrano in seguito alla lavorazione eseguita.
Il funzionamento del rugosimetro è simile alla punta di un grammofono e si basa sulla registrazione delle asperità della superficie, per un tratto denominato lunghezza base.
Per definire la rugosità superficiale vengono impiegati diversi parametri.
Quello più utilizzato è la Rugosità Media (Ra), che:
· Viene misurata al microscopio.
· È solitamente espressa in micrometri (x 10~⁶ m).
· Corrisponde al valore medio di una serie di rugosità rilevate.
Dunque la Rugosità Media sintetizza il livello di rugosità di un’intera superficie analizzata.
· Deriva dalle differenze tra altezze e profondità sulla superficie suddetta.
Per concludere il discorso su cos’è la rugosità superficiale bisogna fare un’annotazione.
Infatti va sottolineato che essa in tal quadro è diversa dalla finitura superficiale di un pezzo lavorato.
Quest’ultima può essere migliorata tramite vari trattamenti come l’anodizzazione, la sabbiatura e la galvanizzazione.
La rugosità superficiale si riferisce in questo caso alla superficie di un componente come lavorata a macchina CNC.
Diverse opzioni di rugosità superficiale
Esistono diverse opzioni di rugosità superficiale, che non sono mai casuali.
Infatti i valori di rugosità superficiale di un pezzo vengono accuratamente programmati a monte, adottando poi metodi funzionali al raggiungimento del valore stabilito.
Questi valori non sono arbitrari.
Infatti nella produzione vi sono valori Ra specifici che, come indicato nella ISO 4287, fungono da standard di settore.
Questi valori Ra:
· Sono quelli che possono essere indicati nella lavorazione CNC.
· Vanno da 25 um a 0,025 um.
· Si applicano a tutti i tipi di operazioni di produzione e post-elaborazione.
È importante sapere che le rugosità superficiali inferiori andrebbero specificate solo quando necessario.
Ciò in quanto finirebbero per incrementare notevolmente i costi della lavorazione CNC, aumentandone anche le tempistiche.
Infatti quanto minore è il valore Ra, tanto maggiori saranno le operazioni di lavorazione e il controllo qualità.
Inoltre, quando sono richiesti valori di rugosità specifici, le operazioni di post-elaborazione generalmente non vengono applicate.
Ciò è dovuto al fatto che tali operazioni non possono essere controllate con precisione e possono influire sulle tolleranze delle parti CNC.
Alcune opzioni di rugosità superficiale sono:
· 3.2 μm Ra.
Questa è la finitura standard della macchina.
Tale valore Ra è adeguato alla maggior parte delle parti di consumo.
Il risultato è e sufficientemente liscio, ma sono presenti segni di taglio visibili.
Questo valore di rugosità superficiale è quello predefinito: viene applicato quando non è specificato diversamente.
· 1.6 μm Ra.
Questa opzione di rugosità superficiale presuppone solitamente segni di taglio leggermente visibili.
Tale valore Ra è raccomandato in caso di accoppiamenti stretti e parti sottoposte a sollecitazioni.
Può risultare sufficiente anche per superfici a movimento lento e superfici di strutture portanti a carico leggero.
Invece è altamente sconsigliabile per parti a rotazione rapida e parti soggette a vibrazioni intense.
· 0.8 μm Ra.
Considerata di alta qualità, questo livello di rugosità superficiale richiede un elevato controllo per la produzione, con conseguente incremento del costo della lavorazione CNC.
È necessario per le parti esposte a condizioni di stress.
Quando il movimento è occasionale e i carichi sono leggeri, può quindi essere utilizzato per i cuscinetti.
· 0.4 μm Ra.
Questa è la rugosità superficiale più fine (“meno ruvida” in termini tecnici) e di altissima qualità.
Tale valore Ra è ideale per parti sottoposte ad alta tensione o stress.
È inoltre necessario per componenti sottoposti a rotazione rapida come cuscinetti e alberi.
Questa rugosità superficiale, esigendo il massimo sforzo per la produzione e implicando costi maggiori, dovrebbe essere specificata solo quando la levigatezza è di primaria importanza.
Scegliere la giusta rugosità: cosa considerare
Per scegliere la giusta rugosità superficiale è importante sapere cosa considerare.
Vi sono infatti alcuni fattori di fondamentale rilevanza.
La rugosità superficiale infatti influisce in modo significativo su:
· Funzionalità del pezzo.
· Sue prestazioni.
· Sua durata.
Il valore Ra influenza il coefficiente di attrito, il livello di rumore, l’usura, il calore e l’adesività di una parte in uso.
L’importanza di questi fattori varia a seconda dell’applicazione e quindi, sebbene la rugosità superficiale di una parte sia irrilevante in alcune applicazioni, è fondamentale in molte altre.
Tra queste vi sono ad esempio applicazioni in presenza di alta tensione, stress e vibrazioni, assemblati con accoppiamenti, parti in movimento e a rotazione rapida.
Nel settore alimentare, chimico e farmaceutico sono di prassi la superfinitura e la lucidatura per una rugosità ridotta al minimo.
Ciò vuol dire che il fattore principale da considerare è proprio la specifica applicazione del componente: diverse applicazioni richiedono diversi livelli di rugosità superficiale.
Un altro elemento fondamentale da valutare è il materiale del componente CNC: il suo tipo e la sua durezza.
La soluzione migliore è sempre rivolgersi agli esperti.
Noi di Officine Meccaniche Marcucci abbiamo un’esperienza pluridecennale nell’ambito delle lavorazioni meccaniche per asportazione truciolo CNC.
Ciò vuol dire che vengono abbattuti rischi di errori che compromettono il pezzo, la sua funzionalità e la sua durata.
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