De onregelmatigheid van een bewerkt oppervlak is het resultaat van het bewerkingsproces, inclusief de keuze van het gereedschap; voeding en snelheid van het gereedschap; machinegeometrie; en omgevingscondities. Deze onregelmatigheid bestaat uit hoge en lage punten die door het gereedschap of een slijpschijf in een oppervlak zijn bewerkt. Deze pieken en dalen kunnen worden gemeten en gebruikt om de toestand en soms de prestaties van het oppervlak te bepalen. Er zijn meer dan 100 manieren om een oppervlak te meten en de resultaten te analyseren, maar de meest gebruikelijke meting van de door het gereedschap aangebrachte markering, of de oppervlaktestructuur, is de ruwheidsmeting.

Het is niet ongewoon dat verschillende bij de productie betrokken partijen verschillende methoden voor ruwheidsmeting gebruiken. In deze column zullen we het hebben over slechts twee van de vele methoden van ruwheidsmeting, hoe om te zetten tussen deze twee methoden, en hoe de problemen veroorzaakt door het onvermijdelijke gebruik van meer dan één ruwheidsmeting te vermijden.

In Noord-Amerika, de meest voorkomende parameter voor oppervlakte textuur is de Gemiddelde Ruwheid (Ra). Ra wordt berekend door een algoritme dat de gemiddelde lengte tussen de pieken en dalen meet en de afwijking van de gemiddelde lijn op het gehele oppervlak binnen de bemonsteringslengte. Ra neemt het gemiddelde van alle pieken en dalen van het ruwheidsprofiel en neutraliseert vervolgens de enkele uitschieters, zodat de extreme punten geen significante invloed hebben op het eindresultaat. Het is een eenvoudige en doeltreffende methode om de oppervlaktestructuur te controleren en consistentie te waarborgen bij de meting van meerdere oppervlakken.

In Europa is de meer gebruikelijke parameter voor ruwheid de gemiddelde ruwheidsdiepte (Rz). Rz wordt berekend door de verticale afstand van de hoogste piek tot het laagste dal binnen vijf samplinglengtes te meten en vervolgens het gemiddelde van deze afstanden te berekenen. Rz neemt alleen het gemiddelde van de vijf hoogste pieken en de vijf diepste dalen, zodat extremen een veel grotere invloed hebben op de uiteindelijke waarde. In de loop der jaren is de methode voor de berekening van Rz veranderd, maar het symbool Rz niet. Als gevolg hiervan zijn er drie verschillende Rz berekeningen nog steeds in gebruik, en het is zeer belangrijk om te weten welke berekening wordt gedefinieerd alvorens de meting uit te voeren.

In de wereldeconomie van vandaag worden bewerkte onderdelen over de hele wereld gemaakt en verzonden. Als gevolg hiervan worden productie- en kwaliteitscontrole-ingenieurs vaak gedwongen te beslissen of ze een onderdeel al dan niet accepteren wanneer de printvereisten niet consistent zijn met metingen op de oppervlaktemeters in de lokale faciliteit. Sommige kwaliteitscontroleurs gaan er zelfs van uit, dat als een onderdeel met de beschikbare parameter wordt gecontroleerd en goed bevonden, het ook andere controles zal doorstaan. In deze gevallen gaan de ingenieurs ervan uit dat er een constante correlatie, of verhouding, bestaat tussen verschillende parameters.

Als er geen andere keuze zou zijn dan een aantal aannames te accepteren, zijn er vuistregels die kunnen helpen de verwarring op te helderen en Ra om te zetten in Rz of Rz in Ra. Als de fabrikant de Rz parameter specificeert en accepteert, maar de klant gebruikt de Ra parameter, dan is het gebruik van een verhoudingsbereik voor Rz-to-Ra = 4-op-1 tot 7-op-1 een veilige conversie. Als Ra echter door de fabrikant als aanvaardingscriterium wordt gebruikt, maar de klant aanvaardt Rz om het onderdeel te evalueren, dan zou de omzettingsverhouding veel hoger dan 7-op-1 zijn, mogelijk zelfs 20-op-1. Houd in gedachten dat de werkelijke vorm van het profiel van het onderdeel een aanzienlijke invloed op deze verhoudingen zal hebben.

Communicatie aan het begin van het project kan de meeste verrassingen voorkomen. De benaderende, en soms twijfelachtige, vergelijkingen kunnen worden vermeden door een begrip te ontwikkelen van wat een parameter op een afdruk precies betekent, en hoe de verschillende bij de produktie betrokken partijen van plan zijn de oppervlakte textuur te controleren. De beste manier voor degenen die bij de productie betrokken zijn om het eens te worden over de parameters voor de meting, is om zowel bij de fabrikant als bij de klant over bekwame evaluatieapparatuur te beschikken, die dezelfde controle volgens dezelfde methode uitvoert. Als de fabrikant of de klant conversieratio’s gebruikt, moeten beide partijen zich bewust zijn van het gebruik van de ratio en zich op hun gemak voelen met de vertakkingen.