RA 6.3 Oberflächenbeschaffenheit: Definition und Anwendungen

Die Oberflächengüte, gemessen anhand der Ra-Skala (Roughness Average) ist entscheidend für das Aussehen, die Leistung und die Passgenauigkeit von Teilen. Eine Oberflächengüte von Ra 6.3 (6.3 µm oder 250 µin) ist in Branchen üblich, in denen eine mittelmäßige Oberflächengüte akzeptabel ist. Sehen wir uns an, wie diese Oberflächengüte durch CNC-Bearbeitung, Gießen, 3D-Druck und Metallverarbeitung erreicht wird.

Was ist RA in der Oberflächenbeschaffenheit?

Bei der Oberflächenbeschaffenheit steht RA für den Rauheitsdurchschnitt. Seine Werte werden in µm angegeben. Sein Wert zeigt, wie glatt die Oberfläche ist, wie der Abstand zwischen Spitze und Tal in der Oberfläche. Der RA-Wert ist in der Automobil- und Luftfahrtindustrie von Bedeutung.

Was ist die Oberflächenbeschaffenheit RA 6.3?

6.3 RA Oberflächengüte bedeutet eine Oberflächenrauheit von 6.3 µm. Das bedeutet, dass die Oberfläche nicht glatt ist und dort verwendet wird, wo Glätte nicht das wichtigste Kriterium ist, wie etwa bei Architekturkomponenten.

Rauheitsdurchschnitt erklärt

Der Rauheitsdurchschnitt wird in µm angegeben. Sein Wert entscheidet darüber, ob die Oberfläche glatt ist oder nicht.

Anwendungen der Oberflächenbeschaffenheit RA 6.3

RA 6.3 gilt nicht als glatte Oberfläche, sondern wird dort verwendet, wo eine Rauheitstoleranz gegeben ist. Zu den Anwendungsgebieten zählen tragende Bauteile, Gussteile, Schweißteile und Strukturbauteile.

Vorteile und Einschränkungen von RA 6.3

Vorteile von RA 6.3

RA 6.3 erfordert weniger Bearbeitung, z. B. kein Polieren, daher geringerer Energieverbrauch und damit geringere Kosten. RA 6.3 bedeutet, dass die Oberfläche rau ist, sodass auch die Haftung zunimmt. Raue Oberflächen lassen sich auch leichter schweißen.

Einschränkungen von RA 6.3

Da RA 6.3 rau ist, verursacht eine solche Oberfläche höhere Reibung und Spannungskonzentration, was wiederum zu Ermüdungsbrüchen führt. Diese Einschränkungen machen 6.3 RA-Oberflächen weniger brauchbar.

Oberflächenbeschaffenheit messen

Zum Messen der Oberflächengüte werden zahlreiche Werkzeuge verwendet. Hier werden die am häufigsten verwendeten Werkzeuge erläutert:

Werkzeuge zur Messung der Oberflächenrauheit

Stiftprofilometer

Die Stiftspitze bewegt sich über die Oberfläche der Probe, wie im folgenden Bild gezeigt. Der Abstand von Spitze zu Tal wird aufgezeichnet, während sich die Spitze über die Oberfläche bewegt. Es handelt sich um eine destruktive Technik, weshalb die Spitze die weichen Materialien beschädigen kann.

Optische Methoden

Bei dieser Technik funktioniert das Gerät genauso wie ein Mikroskop. Es gibt keinen physischen Kontakt, deshalb kann es auch für weiche Materialien verwendet werden. Es liefert Informationen in Form eines 3D-Bildes, wie es in der folgenden Abbildung dargestellt ist.

So messen Sie RA

Zuerst wird die Oberfläche vorbereitet, dann kann jedes beliebige Instrument, entweder ein optisches oder ein Stiftprofilometer, zur Messung der RA verwendet werden. Vor der Verwendung eines Instruments wird die Kalibrierung überprüft. Die Probe wird in das Instrument gelegt und die Daten werden auf dem angeschlossenen Computer entweder in Form eines Bildes oder eines Diagramms dargestellt.

Faktoren, die die Genauigkeit beeinflussen

Es gibt bestimmte Faktoren, die Sie kennen müssen und die die Genauigkeit der RA-Messung beeinflussen. Diese Faktoren sind Verunreinigungen wie Staub, die Kalibrierung des Instruments oder die Oberflächengeometrie.

RA-Oberflächenbeschaffenheitsdiagramm

Die folgende Tabelle stellt die RA-Werte für verschiedene Oberflächentypen in µin und µm dar:

Laut der obigen Tabelle ist die Oberfläche beim Sandguss am rauesten, während die Oberfläche beim Läppen am glattesten ist.

Unterschiede zwischen RA 6.3, RA 1.6 und RA 0.8

RA 6.3 zeigt die raue Oberflächenstruktur. Dieser RA-Wert lässt sich mit weniger Bearbeitung leicht erreichen. Dieser RA-Wert ist für die Haftung entscheidend und wird häufig in der Keramikindustrie verwendet.

RA 1.6 gilt als feine Oberfläche mit glatter Oberflächenstruktur. Es wird dort eingesetzt, wo Reibung eingeschränkt ist, wie z. B. bei Lagern, Zahnrädern usw. Um 1.6 RA zu erreichen, ist im Vergleich zur Oberflächenbeschaffenheit RA 6.3 eine zusätzliche Bearbeitung erforderlich.

Um RA 0.8, also eine spiegelglatte Oberfläche, zu erreichen, ist eine sehr sorgfältige Bearbeitung, beispielsweise Polieren, erforderlich.

So lesen Sie ein Oberflächengütediagramm

Die Werte und Güteklassen der Oberflächengüte lassen sich anhand dieser Tabelle ganz einfach interpretieren. Beispielsweise entspricht RA 6.3 der Güteklasse N9, was bedeutet, dass die Oberflächengüte grob ist und einfache Vorgänge wie Drehen oder Fräsen durchgeführt werden, jedoch kein Polieren erfolgt. Zum besseren Verständnis sehen Sie sich bitte die folgende Tabelle an.

RA 1.6 Oberflächengüteäquivalent

Die Oberflächengüte RA 1.6 entspricht 63 µin und Güteklasse N7. Sie wird häufig durch Schleifen erreicht.

Wann ist RA 1.6 statt RA 6.3 vorzuziehen?

RA 1.6 wird verwendet, wenn die Anwendung, wie z. B. ein Zahnrad, eine höhere Glätte und feine Passung erfordert. Dann ist 1.6 wichtig. Um diesen RA-Wert zu erreichen, ist auch eine zusätzliche Bearbeitung wie Schleifen erforderlich, weshalb die Kosten höher sind.

Die Kosten für 6.3 RA sind aufgrund der geringeren Bearbeitungskosten niedrig. Es wird für Komponenten verwendet, bei denen die Glätte nicht das wichtigste Kriterium ist.

Was ist die SA 2.5-Oberflächenbeschaffenheit?

Dieser Standard wird verwendet, um die Daten zur Sauberkeit der Oberfläche vorherzusagen. SA 2.5 bedeutet eine zu 95 % saubere Oberfläche ohne sichtbares Öl, Rost usw. Durch Strahlreinigung wird eine zu 95 % saubere Oberfläche für Beschichtungen erreicht.

SA 2.5 vs. RA Oberflächenbeschaffenheit

SA 2.5 bezieht sich auf die Oberflächenreinheit, während 2.5 RA die Oberflächenrauheit bezeichnet. SA 2.5 wird dort eingesetzt, wo eine starke Beschichtungshaftung erforderlich ist, wie etwa bei Schiffsanwendungen.

Warum SA 2.5 zur Oberflächenvorbereitung verwenden?

SA 2.5 wird verwendet, um eine hohe Oberflächenreinheit von 95 % für eine starke Haftung korrosionsbeständiger Beschichtungen zu erreichen.

So berechnen Sie die Oberflächengüte

Die Oberflächengüte wird anhand der Werte RA (Durchschnittliche Rauheit), Rz (Mittlere Rautiefe) und Rt (Gesamtrauheit) berechnet.

Methoden zur Berechnung der Oberflächenbeschaffenheit

Die Berechnungsmethoden umfassen Kontaktprofilometer wie Stiftprofilometer und berührungslose Profilometer wie Laserprofilometer.

Standards für Oberflächenbeschaffenheit verstehen

Es gibt zwei Standards: ASME-Richtlinien und ISO. ISO 4287/4288 konzentriert sich auf RA, Rz und Rp und gibt Methoden zur Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit an. ASME B46.1 bietet Informationen zur Oberflächenbeschaffenheit wie Oberflächenrauheit, Welligkeit usw.

Unterschied zwischen RA und RT

Die durchschnittliche Rauheit wird durch RA und die Gesamtrauheit durch RT dargestellt.

Konvertieren von RA in Rz und Rt

RA zu Rz = 4 - 7 x RA (4- bis 7-faches von RA)

RA zu Rt = 5 – 10 x RA (5- bis 10-faches von RA)

RA 6.3 Oberflächengüte bei verschiedenen Fertigungsverfahren

CNC-Bearbeitung und RA 6.3-Oberflächenfinish

CNC-Fräsen oder Drehen zum Schneiden von Teilen. Eine Ra 6.3-Oberfläche ist oft das Ergebnis sorgfältiger Werkzeugauswahl, Schnittgeschwindigkeiten und Vorschubgeschwindigkeiten. Für glattere Oberflächen können zusätzliche Schritte wie Polieren oder Honen verwendet werden. Dieses Gleichgewicht zwischen Präzision und Kosten macht die CNC-Bearbeitung ideal für mittelraue Oberflächen.

Gießen: Formgebung mit Formen

Dies kann aufgrund der Abkühlung oder der Formstruktur zu rauen Oberflächen führen. Um Ra 6.3 zu erreichen, sind häufig sekundäre Prozesse wie Schleifen oder Sandstrahlen erforderlich. Hochwertige Formen und langsames, kontrolliertes Abkühlen können die Oberflächenqualität auch von Anfang an verbessern.

3D-Druck und RA 6.3 Oberflächenbeschaffenheit

Beim 3D-Druck werden Objekte Schicht für Schicht aufgebaut, was natürlich eine raue Oberfläche hinterlässt. Um Ra 6.3 zu erreichen, sind normalerweise Nachbearbeitungsmethoden wie Schleifen oder chemisches Glätten erforderlich. Einige 3D-Drucktechnologien (z. B. FDM, SLA, SLS) erzeugen zunächst glattere Oberflächen, wodurch der zum Erreichen dieses Standards erforderliche Arbeitsaufwand verringert wird.

Metallverarbeitung: Form und Funktion

Prozesse wie Schweißen, Biegen und Schneiden hinterlassen oft raue Kanten oder Spuren. Durch Schleifen, Polieren oder Bürsten werden diese Oberflächen auf eine Ra 6.3-Oberfläche veredelt.

Oberflächenqualität und andere Oberflächenarten

Unter Oberflächenqualität versteht man den Gesamtzustand der Oberfläche. Zu den weiteren Arten der Oberflächenbearbeitung gehören gebürstete, polierte, matte und verzinkte Oberflächen usw.

Was bedeutet Oberflächenqualität 60/40?

Das bedeutet, dass 60 % der Oberfläche glatt oder fein sind, während 40 % der Oberfläche rau oder grob sind. Die raue Oberfläche ist im Vergleich zu einer glatten Oberfläche nicht haltbar, da Korrosionsgefahr, Reibung und Verschleiß auftreten können und umgekehrt.

Welche RA ist ein #4-Finish?

Finish Nr. 4 hat einen durchschnittlichen Rauheitswert von 1.6 bis 3.2. Man könnte sagen, es handelt sich um eine gebürstete Oberfläche.

Oberflächenfinish durch Schleifen

Der Wert von RA 6.3 wird durch den Schleifvorgang erreicht.

RA-Wert für Hochglanzoberfläche

Der Wert für die Spiegeloberfläche beträgt etwa 0.1 RA. Es handelt sich um die glatteste Oberfläche und ihre Glätte macht sie zu einer reflektierenden Oberfläche.