Bayangkan memegang komponen logam yang dibuat dengan cermin yang terasa halus.gambar bagian lain dengan permukaan agak kasar yang memberikan gesekan yang dapat diandalkanPengalaman sentuh yang berbeda ini berasal dari parameter manufaktur yang penting, yaitu ketebalan permukaan.Keruwetan permukaan tidak hanya mempengaruhi penampilan komponen tetapi juga secara langsung mempengaruhi fungsinya, daya tahan, dan kinerja secara keseluruhan. Bagaimana kita dapat memahami dan mengontrol kekasaran permukaan? Bagaimana kita harus memilih akhir permukaan yang tepat untuk persyaratan proyek tertentu?Artikel ini memberikan analisis mendalam tentang keropos permukaan dalam mesin CNC untuk membantu menciptakan produk yang unggul.

Kerapatan permukaan mengukur ketidakaturan mikroskopis pada permukaan komponen. Sederhananya, ini mencerminkan penyimpangan permukaan yang sebenarnya dari bidang ideal.Penyimpangan yang lebih besar menghasilkan permukaan yang lebih kasar, sedangkan penyimpangan yang lebih kecil menghasilkan akhir yang lebih halus. penyimpangan ini tidak mengacu pada kesalahan bentuk makroskopis tetapi pada puncak dan lembah mikroskopis.

Dalam pengolahan CNC, keruwetan permukaan sangat penting karena secara langsung mempengaruhi bagaimana komponen berinteraksi dengan lingkungan mereka.Meningkatkan ketahanan terhadap keausanOleh karena itu, memahami dan mengontrol kekasaran permukaan adalah kunci untuk memastikan kinerja bagian yang optimal.

Keruwetan permukaan secara signifikan mempengaruhi kinerja dan fungsi bagian dalam beberapa cara:

• gesekan dan keausan:Permukaan yang lebih halus memiliki koefisien gesekan yang lebih rendah, mengurangi keausan.permukaan halus sangat penting untuk memperpanjang umur layanan dan meningkatkan efisiensi operasi.
• Kinerja penyegelan:Kerapatan permukaan mempengaruhi efektivitas penyegelan. permukaan kasar dapat menyebabkan kebocoran, sedangkan permukaan halus memberikan penyegelan yang lebih baik yang penting untuk sistem hidrolik dan pneumatik.
• Kekuatan kelelahan:Permukaan kasar dapat menciptakan konsentrasi stres, mempercepat inisiasi dan penyebaran retakan kelelahan, sehingga mengurangi umur bagian.
• Adhesi lapisan:Keruwetan permukaan mempengaruhi kekuatan ikatan dari pelapis, cat, atau perekat. Keruwetan yang tepat meningkatkan interlocking mekanis,tapi kasarnya yang berlebihan dapat menyebabkan aplikasi yang tidak merata atau mengelupas.
• Estetika:Permukaan kasar secara langsung mempengaruhi penampilan. permukaan halus biasanya memberikan kilau yang lebih baik dan daya tarik visual, sedangkan permukaan kasar tampak kusam. produk dengan tuntutan estetika yang tinggi,seperti elektronik konsumen atau interior mobil, membutuhkan pertimbangan kasar permukaan yang cermat.

Pengukuran kekasaran permukaan yang paling umum adalah "kekasaran rata-rata", biasanya dinyatakan sebagai "Ra." Nilai Ra mewakili rata-rata aritmatika dari jarak mutlak antara titik profil permukaan dan garis tengahSederhananya, nilai Ra yang lebih rendah menunjukkan permukaan yang lebih halus, sementara nilai yang lebih tinggi menunjukkan finishing yang lebih kasar.

Parameter keruwetan permukaan umum lainnya meliputi:

• Rz:Tinggi maksimum profil, mengukur jarak vertikal antara puncak tertinggi dan lembah terendah dalam panjang evaluasi.
• Rp:Ketinggian puncak, mengukur jarak vertikal dari puncak tertinggi ke garis tengah.
• Rv:Kedalaman lembah, mengukur jarak vertikal dari lembah terendah ke garis tengah.
• Rmax:Tinggi profil maksimum, mewakili jarak vertikal terbesar antara puncak dan lembah dalam panjang evaluasi.
• RMS:Akar rata-rata kekasaran persegi, menghitung akar rata-rata persegi jarak dari titik profil ke garis tengah.

Untuk lebih memahami kekasaran permukaan, penting untuk mengetahui istilah umum ini:

• Ra (Roughness Rata-rata Aritmatika):Rata-rata aritmatika dari jarak mutlak dari titik profil ke garis tengah, parameter kekasaran permukaan yang paling banyak digunakan.
• Rz (Kekerasan Tinggi Maksimal):Jarak vertikal antara puncak tertinggi dan lembah terendah dalam panjang evaluasi.
• Rp (tinggi puncak maksimum):Jarak vertikal dari puncak tertinggi ke garis tengah dalam panjang evaluasi.
• Rv (Kedalaman Lembah Maksimal):Jarak vertikal dari lembah terendah ke garis tengah dalam panjang evaluasi.
• Rmax (tinggi profil maksimum):Jarak vertikal terbesar antara puncak dan lembah dalam panjang evaluasi.
• RMS (Ruwatan Karat Rata-rata Akar):Akar rata-rata persegi jarak dari titik profil ke garis tengah.

Memilih permukaan kasar yang cocok membutuhkan beberapa faktor:

• Fungsi Bagian:Komponen geser membutuhkan permukaan yang halus untuk mengurangi gesekan, sedangkan aplikasi geser tinggi membutuhkan finishing yang lebih kasar.
• Bahan:Bahan yang berbeda menunjukkan karakteristik pemesinan yang berbeda. Beberapa bahan mencapai permukaan halus lebih mudah, sementara yang lain lebih cocok untuk finishing kasar.
• Proses mesin:Proses yang berbeda menghasilkan tingkat kekasaran yang berbeda. Penggilingan dan polesan presisi menghasilkan permukaan yang sangat halus, sedangkan penyiraman pasir menghasilkan tekstur yang lebih kasar.
• Biaya:Kerapatan permukaan berkorelasi dengan biaya pemesinan. Secara umum, permukaan yang lebih halus meningkatkan biaya, sehingga pertimbangan ekonomi harus menyeimbangkan persyaratan fungsional.
• Pengolahan selanjutnya:Jika bagian membutuhkan perawatan tambahan seperti pelapis atau melukis, dampak keropos permukaan pada proses ini harus dipertimbangkan.

Jangkauan kasar permukaan yang umum meliputi:

• 3.2 μm Ra:Cocok untuk sebagian besar komponen dengan tanda pengolahan yang terlihat tetapi sentuhan yang halus
• 10,6 μm Ra:Cocok untuk bagian-bagian yang membutuhkan kontrol kasar yang sedang, dengan lebih sedikit tanda mesin dan sentuhan yang lebih halus yang digunakan dalam komponen geser dan segel.
• 00,8 μm Ra:Untuk bagian presisi tinggi dengan tanda pemesinan yang terlihat minimal dan permukaan yang sangat halus yang cocok untuk instrumen presisi dan elemen optik.
• 0.4 μm Ra:Untuk komponen presisi ultra-tinggi dengan finishing seperti cermin dan tidak ada tanda pemesinan yang terlihat yang diterapkan dalam elektronik konsumen kelas atas dan bagian-bagian aeroangkasa.

Proses CNC yang berbeda mencapai rentang kekasaran yang berbeda:

Catatan: Kisaran ini adalah perkiraan; keropos permukaan yang sebenarnya tergantung pada bahan, alat, dan parameter pemotongan.

Berbagai metode mengontrol kekasaran permukaan:

• Memilih Proses yang Tepat:Teknik yang berbeda menghasilkan tingkat kekasaran yang berbeda. Penggilingan presisi menciptakan permukaan yang halus, sedangkan penembusan pasir menghasilkan tekstur kasar.
• Pengaturan Parameter Pemotongan:Kecepatan pemotongan, laju pemasangan, dan kedalaman mempengaruhi kekasaran.
• Memilih Alat yang Tepat:Bahan alat, geometri, dan ketajaman mempengaruhi kualitas permukaan.
• Menggunakan pendingin:Bahan pendingin mengurangi suhu pemotongan dan keausan alat, meningkatkan permukaan.
• Pengolahan selanjutnya:Pengolahan tambahan seperti penyemprotan pasir, polishing, atau plating dapat lebih memodifikasi kekasaran permukaan.

Di luar kontrol proses CNC langsung, berbagai perawatan permukaan meningkatkan kinerja dan penampilan bagian:

• Pengeboran pasir:Proyeksi abrasif berkecepatan tinggi menghilangkan kebocoran dan oksidasi sambil menciptakan kekasaran yang seragam meningkatkan adhesi dan penampilan pelapis.
• Anodisasi:Oksidasi elektrokimia menciptakan lapisan pelindung pada aluminium/titanium yang meningkatkan ketahanan keausan/korosi dan memungkinkan pewarnaan.
• Plating Electroless:Pengendapan logam kimia tanpa listrik meningkatkan ketahanan terhadap keausan/korosi dan kesuburan.
• Pemanasan:Deposisi logam elektrolitik meningkatkan ketahanan terhadap keausan/korosi dan konduktivitas.
• Lukisan:Lapisan permukaan untuk perlindungan, dekorasi, atau fungsi khusus meningkatkan ketahanan korosi / keausan dan kekebalan cuaca.
• Pengelasan:Penghapusan protrusi mikro secara mekanis/kimia menciptakan permukaan yang halus, meningkatkan kilau dan mengurangi gesekan.

Keropos permukaan dapat diukur dengan menggunakan:

• Profilometer kontak:Instrumen stylus presisi yang mengukur pergeseran vertikal di sepanjang permukaan dengan akurasi tinggi tetapi berpotensi merusak permukaan.
• Profilometer tanpa kontak:Scanner optik/laser yang menangkap profil permukaan tidak merusak tetapi sedikit kurang tepat.
• Perbandingan Karat Permukaan:Perbandingan visual terhadap sampel kasar standar sederhana tetapi kurang akurat.
• Penguji Karat Portable:Perangkat kompak dan mobile yang biasanya menggunakan pengukuran kontak ideal untuk inspeksi lapangan.