표면 마무리 측정 및 이해

표면 마감은 표면의 전체 질감을 측정하는 것으로, 레이, 물결 모양 및 거칠기의 세 가지 핵심 요소로 구성됩니다. 레이는 표면의 지배적인 패턴을 말하며, 종종 제조 공정 자체에서 생성됩니다. 물결 모양은 표면 마감의 주기적인 변화를 측정하고 거칠기는 표면 프로파일의 상대적인 평활도를 계산합니다.

표면 마감은 미적 측면 이상에서 중요합니다. 최종 사용 환경에서 부품이 어떻게 반응하고 성능을 발휘할지 결정하는 경우가 많습니다. 거친 표면 마감은 마모되기 쉽거나 일부 응용 분야에서 파손 및 부식의 기회를 생성할 수 있습니다. 그러나 완벽하게 매끄러운 마감보다 흠집과 결함을 더 잘 숨기는 데 도움이 될 수도 있습니다.

거칠기는 표면 마감에서 가장 일반적으로 참조되는 요소입니다. 사실, "표면 거칠기"는 많은 기계공들이 "표면 마무리"라고 말할 때 실제로 의미하는 것입니다. 이 기사의 목적을 위해 표면 마감을 측정하는 방법을 논의할 때 거칠기를 포함하지만 이에 국한되지 않는 포괄적인 용어로 "표면 마감"을 사용할 것입니다.

표면 마무리 측정 방법

표면 조도는 직접 측정, 비접촉, 비교 또는 공정 중 방법을 포함한 다양한 방법으로 측정할 수 있습니다.

직접 측정 또는 "접촉" 방법은 레코드 플레이어의 바늘과 같은 스타일러스를 사용하여 거칠기 매개변수의 프로필을 생성하여 표면 마감을 물리적으로 측정합니다. 비접촉 방식으로 이 스타일러스를 광학 센서와 조명 또는 초음파 펄스로 대체합니다.

비교 방법에는 동일한 장비 또는 프로세스를 사용하여 표면 마감 샘플을 생성하는 것이 포함됩니다. 일반적으로 간단한 시각적 또는 촉각적 검증을 포함하는 이러한 기술은 거칠기 매개변수가 근사치만 필요할 때 유용할 수 있습니다. 그러나 이러한 방법은 미세한 세부 사항이나 엄격한 허용 오차를 확인하는 데 적합하지 않습니다. 공정 중 방법은 머신 비전, 자기 인덕턴스 및 초음파와 같은 기술을 사용하여 달성되는 중간 생산 공정의 비교 거칠기 매개변수를 결정합니다.

구체적으로 표면 거칠기 측정을 할 때 세 가지 주요 방법 유형인 프로파일링, 영역 및 현미경 기술이 있습니다. 프로파일링 기술은 고해상도 스캐닝 프로브로 부품 표면을 측정합니다. 광학 또는 초음파 산란과 같은 영역 기술은 표면의 영역을 측정하고 통계 모델을 사용하여 부품의 나머지 표면 토폴로지를 외삽합니다.

전자 현미경 기술을 사용하면 기계 기술자가 표면 마감을 세부적으로 검사할 수 있지만 이러한 도구는 시야가 좁아 제한적입니다. 전자 현미경이 작동하는 규모는 주어진 시간에 표면의 작은 부분만 볼 수 있도록 허용하므로 평균 거칠기 매개변수를 설정하기 위해 여러 번 스캔해야 합니다.

표면 거칠기 차트 이해

표면 마감 차트를 처음 볼 때 이전에 접하지 못한 다양한 약어를 찾을 수 있습니다. 다음은 알아야 할 가장 일반적으로 사용되는 세 가지 표면 거칠기 기호 및 매개변수입니다.

• 라 표면 조도 측정에 가장 많이 사용되는 메트릭은 부품의 평균 표면 거칠기를 측정한 것입니다. Ra는 평균선에서 거칠기 프로파일의 편차를 측정합니다. Ra 표면 마감 차트는 일반적으로 절대값에 사용되지만 표면 토폴로지를 정의, 평가 및 복제하려고 할 때 다른 매개변수를 매우 유용하게 만드는 몇 가지 단점이 있습니다. Ra는 미국에서 가장 일반적으로 사용됩니다.
• Rmax 표면의 봉우리와 골의 수직 거리를 측정하는 는 Ra 표면 마감 차트로 쉽게 감지할 수 없는 버, 스크래치 및 기타 이상을 감지하는 데 이상적입니다.
• 르즈 는 표면 프로파일의 평균 최대 높이를 측정한 것입니다. 이 매개변수는 표면 전체에 걸쳐 봉우리와 계곡 사이의 가장 큰 5가지 차이의 평균값에서 계산됩니다. Ra 매개변수는 일부 극단에 둔감하여 측정에 결함이 있거나 부정확할 수 있습니다. Rz는 이러한 오류 기회 중 일부를 제거하는 데 도움이 됩니다. Rz는 국제적으로 가장 많이 사용됩니다.

표면 마감 차트는 일반적으로 마이크로미터 또는 마이크로인치로 측정됩니다. 측정값이 작을수록 표면 마감이 더 미세합니다. 몇 가지 숫자를 실용적인 용어로 표현하자면:

• 부품의 마이크로미터 등급이 12.5인 경우 마이크로인치 등급은 500입니다. 이는 부품이 거친 이송 및 무거운 절단으로 인해 거칠고 낮은 등급의 표면 마감이 있음을 의미합니다.
• 부품의 마이크로미터 등급이 3.2이면 마이크로인치 등급이 125입니다. 이것은 부품에 권장되는 가장 거친 표면 유형이며 높은 응력, 하중 또는 진동을 견뎌야 하는 부품에 자주 사용됩니다.
• 부품의 마이크로미터 등급이 0.8이면 마이크로인치 등급이 32입니다. 이것은 정밀하게 제어된 조건이 필요하지만 원통형, 센터리스 또는 표면 그라인더로 비교적 쉽게 달성할 수 있는 고급 가공 표면 마감입니다. 지속적인 움직임이나 고하중을 처리하지 않는 부품에 이상적인 표면 마감입니다.

자세한 내용은 전체 표면 마감 차트를 참조하십시오.

올바른 제조 파트너와 함께 올바른 표면 마감 처리

적절한 표면 마감을 달성하는 것은 부품을 고객에게 미학적으로 매력적으로 만드는 것 이상입니다. 또한 조각이 의도한 대로 작동하는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 표면 거칠기는 다양한 방법으로 측정할 수 있지만 이 기사에 나열된 기술은 표면 마감을 측정하는 방법에 대한 매우 일반적인 조사입니다.

주제는 빠르게 복잡해질 수 있습니다. 하지만 Fast Radius의 전문가가 바로 여기에 있습니다. 부품 설계에서 후처리 및 표면 마무리에 이르기까지 당사 엔지니어 팀은 부품에 대해 가능한 최상의 결과를 얻을 수 있도록 도와드릴 준비가 되어 있습니다.