L’irregolarità di una superficie lavorata è il risultato del processo di lavorazione, compresa la scelta dell’utensile, l’avanzamento e la velocità dell’utensile, la geometria della macchina e le condizioni ambientali. Questa irregolarità consiste in punti alti e bassi lavorati in una superficie dalla punta dell’utensile o da una mola. Questi picchi e valli possono essere misurati e utilizzati per definire la condizione e a volte la performance della superficie. Ci sono più di 100 modi per misurare una superficie e analizzarne i risultati, ma la misura più comune del segno fatto dall’utensile, o della struttura superficiale, è la misura della rugosità.

Non è raro che le diverse parti coinvolte nella produzione usino metodi diversi per la misura della rugosità. In questa rubrica parleremo solo di due dei molti metodi di misurazione della rugosità, di come convertire tra questi due metodi e di come evitare i problemi causati dall’uso inevitabile di più di una misurazione della rugosità.

In Nord America, il parametro più comune per la struttura superficiale è la rugosità media (Ra). Ra è calcolato da un algoritmo che misura la lunghezza media tra i picchi e le valli e la deviazione dalla linea media su tutta la superficie entro la lunghezza di campionamento. Ra fa la media di tutti i picchi e le valli del profilo di rugosità e poi neutralizza i pochi punti fuori misura in modo che i punti estremi non abbiano un impatto significativo sui risultati finali. È un metodo semplice ed efficace per monitorare la struttura della superficie e garantire la coerenza nella misurazione di più superfici.

In Europa, il parametro più comune per la rugosità è la profondità media di rugosità (Rz). Rz è calcolato misurando la distanza verticale dal picco più alto alla valle più bassa entro cinque lunghezze di campionamento, quindi facendo la media di queste distanze. Rz fa la media solo dei cinque picchi più alti e delle cinque valli più profonde, quindi gli estremi hanno un’influenza molto maggiore sul valore finale. Nel corso degli anni il metodo di calcolo di Rz è cambiato, ma il simbolo Rz no. Di conseguenza, ci sono tre diversi calcoli di Rz ancora in uso, ed è molto importante sapere quale calcolo viene definito prima di effettuare la misurazione.

Nell’economia globale di oggi, i pezzi lavorati vengono prodotti e spediti in tutto il mondo. Di conseguenza, gli ingegneri di produzione e di controllo della qualità sono spesso costretti a decidere se accettare o meno un pezzo quando i requisiti di stampa non sono coerenti con le misure sui calibri di superficie nell’impianto locale. Alcuni ingegneri del controllo qualità potrebbero anche supporre che se un pezzo viene controllato e superato usando il parametro disponibile, il pezzo passerà anche altri controlli. In questi casi, gli ingegneri suppongono che esista una correlazione costante, o un rapporto, tra diversi parametri.

Se non ci fosse altra scelta che accettare alcune supposizioni, ci sono regole empiriche che possono aiutare a chiarire la confusione e convertire Ra in Rz o Rz in Ra. Se il produttore specifica e accetta il parametro Rz, ma il cliente usa il parametro Ra, usare un intervallo di rapporto Rz-Ra = da 4 a 1 a 7 a 1 è una conversione sicura. Tuttavia, se Ra è usato come criterio di accettazione dal produttore, ma il cliente accetta Rz per valutare il pezzo, allora il rapporto di conversione sarebbe molto più alto di 7 a 1, forse fino a 20 a 1. Tenete a mente che la forma reale del profilo del pezzo avrà un impatto significativo su questi rapporti.

La comunicazione all’inizio del progetto può evitare molte sorprese. I confronti approssimativi, e a volte discutibili, possono essere evitati sviluppando una comprensione di cosa significa esattamente un parametro su una stampa, e come le varie parti coinvolte nella produzione pianificano di controllare la struttura della superficie. Il modo migliore per le parti coinvolte nella produzione di essere d’accordo sui parametri di misurazione è di avere un’attrezzatura di valutazione capace sia nell’impianto del produttore che in quello del cliente, facendo lo stesso controllo con lo stesso metodo. Se il produttore o il cliente usa rapporti di conversione, allora entrambe le parti dovrebbero essere consapevoli dell’uso del rapporto ed essere a proprio agio con le ramificazioni.