RA 6.3 Finition de surface : définition et applications

La finition de surface, mesurée par l'échelle Ra (Roughness Average), est essentielle pour l'aspect, les performances et l'assemblage des pièces. La finition de surface Ra 6.3 (6.3 µm ou 250 µin) est courante dans les industries où une finition de qualité moyenne est acceptable. Examinons de plus près comment l'usinage CNC, le moulage, l'impression 3D et la fabrication de métaux permettent d'obtenir cette finition.

Qu'est-ce que RA dans la finition de surface ?

Dans le cas de la finition de surface, RA signifie rugosité moyenne. Ses valeurs sont représentées avec les unités µm. Sa valeur montre à quel point la surface est lisse comme la distance pic-vallée de la surface. La valeur RA est importante dans les industries automobile et aérospatiale.

Qu'est-ce que la finition de surface RA 6.3 ?

La finition de surface 6.3 RA correspond à une rugosité de surface de 6.3 µm. Cela signifie que la surface n'est pas lisse et qu'elle est utilisée lorsque la douceur n'est pas la préoccupation principale, comme dans les composants architecturaux.

Explication de la rugosité moyenne

La rugosité moyenne est exprimée en µm. Sa valeur détermine si la surface est lisse ou non.

Applications de la finition de surface RA 6.3

RA 6.3 n'est pas considéré comme une surface lisse, c'est pourquoi il est utilisé lorsqu'une tolérance de rugosité est donnée. Ses applications comprennent les composants porteurs, les pièces moulées, les pièces soudées et les composants structurels.

Avantages et limites de RA 6.3

Avantages de RA 6.3

RA 6.3 nécessite moins d'usinage, comme aucun polissage, donc une faible consommation d'énergie et donc un faible coût. RA 6.3 signifie que la surface est rugueuse, donc l'adhérence augmente également. Il est également plus facile de souder des surfaces rugueuses.

Limitations de RA 6.3

Le RA 6.3 étant rugueux, une telle surface provoque des frottements et une concentration de contraintes plus élevés, ce qui conduit à une défaillance par fatigue. Ces limitations rendent les surfaces RA 6.3 moins utilisables.

Finition de la surface de mesure

Il existe de nombreux outils utilisés pour mesurer l'état de surface, mais ici les outils les plus utilisés sont présentés :

Outils de mesure de la rugosité de surface

Profilomètres à stylet

La pointe du stylet se déplace sur la surface de l'échantillon comme indiqué dans l'image suivante. La distance entre le pic et la vallée est enregistrée lorsque la pointe se déplace sur la surface. Il s'agit d'une technique destructrice, c'est pourquoi sa pointe peut endommager les matériaux mous.

Méthodes optiques

Dans cette technique, l'appareil fonctionne de la même manière que le microscope. Il n'y a pas de contact physique, c'est pourquoi il peut également être utilisé pour des matériaux mous. Il fournit des informations sous forme d'image 3D comme le montre la figure suivante.

Comment mesurer la PR

La préparation de la surface est la première étape, puis tout instrument, qu'il s'agisse d'un profilomètre optique ou à stylet, peut être utilisé pour mesurer l'AR. Avant d'utiliser un instrument, l'étalonnage est vérifié. L'échantillon est placé dans l'instrument et les données sont représentées sur l'ordinateur connecté sous forme d'image ou de graphique.

Facteurs affectant la précision

Il existe certains facteurs que vous devez connaître et qui affectent la précision de la mesure de l'AR. Ces facteurs sont la contamination, c'est-à-dire la poussière, l'étalonnage de l'instrument ou la géométrie de la surface.

Tableau des finitions de surface RA

Le tableau suivant représente les valeurs RA pour différents types de surfaces en µin et µm :

Selon le tableau ci-dessus, le moulage au sable présente la surface la plus rugueuse tandis que le rodage est la plus lisse.

Différences entre RA 6.3, RA 1.6 et RA 0.8

RA 6.3 montre la texture de surface rugueuse. Il est facile d'obtenir ce RA avec moins d'usinage. Cette valeur de RA est essentielle pour l'adhérence et est couramment utilisée dans les industries céramiques.

RA 1.6 est considéré comme une surface fine et la texture de surface est lisse. Il est utilisé dans les endroits où le frottement est limité, comme les roulements, les engrenages, etc. Pour obtenir un RA 1.6, un usinage supplémentaire est nécessaire par rapport à la finition de surface RA 6.3.

Un usinage très soigné, comme le polissage, est nécessaire pour obtenir un RA de 0.8, c'est-à-dire une douceur semblable à celle d'un miroir.

Comment lire un tableau de finition de surface

Il est très facile d'interpréter les valeurs et les degrés de finition de surface à l'aide de ce tableau. Par exemple, RA 6.3 correspond à la nuance N9, ce qui signifie que la finition de surface grossière et les opérations simples comme le tournage ou le fraisage sont effectuées, mais que le polissage n'est pas effectué. Pour une meilleure compréhension, veuillez consulter le tableau suivant.

Équivalent de finition de surface RA 1.6

La finition de surface RA 1.6 est égale à 63 µin et à la nuance N7. Elle est souvent obtenue grâce au processus de meulage.

Quand choisir RA 1.6 plutôt que RA 6.3

RA 1.6 est utilisé si l'application, comme les engrenages, nécessite une douceur supérieure et un ajustement précis, alors 1.6 est important à choisir. Pour atteindre cette valeur de RA, un usinage supplémentaire comme le meulage est également nécessaire, c'est pourquoi le coût est plus élevé.

Le coût du 6.3 RA est faible en raison des coûts d'usinage plus faibles. Il est utilisé pour les composants où la douceur n'est pas la préoccupation principale.

Qu'est-ce que la finition de surface SA 2.5 ?

Cette norme est utilisée pour prédire les données relatives à la propreté de la surface. SA 2.5 signifie une surface propre à 95 % sans huile visible, rouille, etc. Le nettoyage par sablage est effectué pour obtenir une surface propre à 95 % pour les revêtements.

Finition de surface SA 2.5 vs RA

SA 2.5 est lié à la propreté de la surface tandis que 2.5 RA signifie la rugosité de la surface. SA 2.5 est utilisé lorsqu'une forte adhérence du revêtement est requise, comme dans les applications marines.

Pourquoi utiliser SA 2.5 pour la préparation de surface ?

SA 2.5 est utilisé pour obtenir une grande propreté de la surface, soit 95% pour une forte adhérence des revêtements résistants à la corrosion.

Comment calculer la finition de surface

La finition de surface est calculée via RA (rugosité moyenne), Rz (profondeur de rugosité moyenne) et Rt (rugosité totale).

Méthodes de calcul de la finition de surface

Les méthodes de calcul incluent des profilomètres à contact tels que les profilomètres à stylet et des profilomètres sans contact tels que les profilomètres laser.

Comprendre les normes de finition de surface

Il existe deux normes : les directives ASME et l'ISO. L'ISO 4287/4288 se concentre sur RA, Rz et Rp et spécifie les méthodes permettant de déterminer l'état de surface. L'ASME B46.1 fournit des informations relatives à l'état de surface comme la rugosité de la surface, l'ondulation, etc.

Différence entre RA et RT

La rugosité moyenne est représentée par RA et la rugosité totale par RT.

Conversion de RA en Rz et Rt

RA à Rz = 4 - 7 X RA (4 à 7 fois RA)

RA à Rt = 5 – 10 X RA (5 à 10 fois RA)

RA 6.3 Finition de surface selon les méthodes de fabrication

Usinage CNC et finition de surface RA 6.3

Usinage de pièces par fraisage ou tournage CNC. Une finition Ra 6.3 est souvent le résultat d'un choix judicieux d'outils, de vitesses de coupe et d'avances. Dans de nombreux ateliers de fabrication, les composants en tôle sont d'abord usinés par… machines de découpe laser à fibre Avant les opérations de finition de surface, des étapes supplémentaires comme le polissage ou le rodage peuvent être utilisées pour obtenir des surfaces plus lisses. Ce compromis entre précision et coût fait de l'usinage CNC la solution idéale pour les finitions moyennement rugueuses.

Coulée : façonnage à l'aide de moules

Cela peut laisser des surfaces rugueuses en raison du refroidissement ou de la texture du moule. Pour atteindre Ra 6.3, des processus secondaires tels que le meulage ou le sablage sont souvent nécessaires. Des moules de haute qualité et un refroidissement lent et contrôlé peuvent également améliorer la finition de surface dès le départ.

Impression 3D et finition de surface RA 6.3

L'impression 3D permet de créer des objets couche par couche, laissant naturellement une finition rugueuse. Pour atteindre un Ra de 6.3, des méthodes de post-traitement telles que le ponçage ou le lissage chimique sont généralement nécessaires. Certaines technologies d'impression 3D (par exemple, FDM, SLA, SLS) produisent des surfaces plus lisses au départ, réduisant ainsi le travail nécessaire pour atteindre cette norme.

Fabrication de métaux : forme et fonction

Les procédés tels que le soudage, le pliage et la découpe laissent souvent des bords rugueux ou des marques. Le meulage, le polissage ou le brossage sont utilisés pour affiner ces surfaces jusqu'à une finition Ra 6.3.

Qualité de surface et autres types de finition

La qualité de surface désigne l'état général de la surface et d'autres types de finition de surface comprennent la surface brossée, la surface polie, la surface mate, la surface galvanisée, etc.

Que signifie une qualité de surface 60/40 ?

Cela signifie que 60 % de la surface est lisse ou fine tandis que 40 % est rugueuse ou grossière. La surface rugueuse n'est pas durable par rapport à une surface lisse en raison du risque de corrosion, des problèmes de frottement et d'usure et vice versa.

Quel RA est une finition #4 ?

La finition #4 a une valeur moyenne de rugosité de 1.6 à 3.2. On peut dire que c'est une surface brossée.

Finition de surface par meulage

La valeur RA 6.3 est obtenue grâce au processus de meulage.

Valeur RA pour la finition miroir

La valeur de la surface du miroir est d'environ 0.1 RA. C'est la surface la plus lisse et sa douceur en fait une surface réfléchissante.