Oberflächenrauheit (Ra)

Ra-Wert; das Maß beim Schleifen und Polieren

Beim Schleifen von Edelstahl, Aluminium, Messing und anderen Materialien haben wir es mit der Oberflächenrauheit zu tun. Das Auge kann natürlich feststellen, ob etwas schön oder sauber ist, aber es ist trotzdem subjektiv. Mit einem Rauheitswert (Ra-Wert) haben wir etwas in der Hand, das gemessen werden kann. Daher bestimmt oft die Anwendung, welcher Ra-Wert benötigt wird. In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über Rautiefe, niedrige Rauheitswerte und den Unterschied zwischen Ra, Rt und Rz wissen müssen.

Die Oberflächenrauheit, auch Ra-Rauheit genannt, ist ein Begriff aus der Reibungslehre und wird hauptsächlich in der Metallindustrie verwendet. Wir verwenden diesen Begriff, um, wie der Name schon sagt, die Rauheit einer Oberfläche zu bezeichnen. Die folgenden Begriffe werden dafür verwendet:

• Ra-Wert;
• Rt-Wert;
• Rz-Wert.

Wenn wir wissen wollen, was Oberflächenrauheit bedeutet, müssen wir zunächst wissen, wie das Profil von Edelstahl aussieht. Wenn man die Oberfläche eines Metalls heranzoomt, sieht sie wie ein Diagramm mit Spitzen und Tälern aus. Dies wird als Profil bezeichnet. Ein Beispiel für ein Profil sehen Sie in der Abbildung unten.

Der gebräuchlichste Indikator für die Oberflächenrauheit ist der Wert Ra. Dabei handelt es sich um einen Durchschnittswert aller Abweichungen von einer geraden Linie innerhalb der zu messenden Länge. Gemessen wird er mit einem Profilometer oder einem Laserscanner. Je größer diese Abweichungen sind, desto rauer ist die Oberfläche. Ist der Ra-Wert klein, bedeutet dies, dass die Oberfläche glatt ist. Der Ra-Wert wird in Mikrometern (µm) oder Mikrozoll (µin) angegeben.

Der Rauheitswert wird gemessen, indem ein Taster, eine kleine und empfindliche Nadel, über die zu messende Oberfläche geführt wird. Dabei werden die Spitzen und Täler des Materials gemessen, d. h. im Falle einer geschliffenen Platte die Tiefe und Höhe der durch das Schleifen verursachten Kratzer.

Der Ra-Wert ist nicht der einzige Wert, mit dem die Oberflächenrauheit gemessen werden kann. Andere Bezeichnungen für die Rautiefe sind Rz- und Rt-Wert. Zwischen diesen Begriffen gibt es in der Tat einen Unterschied, nämlich

• Ra-Wert: Wie bereits erwähnt, wird dieser Begriff am häufigsten verwendet. Er bezieht sich auf den Durchschnittswert aller Abweichungen einer Geraden innerhalb der zu messenden Länge.
• Rt-Wert: gibt die Differenz zwischen der höchsten Spitze und dem tiefsten Tal an.
• Rz-Wert: bezieht sich auf einen Durchschnittswert. Besteht aus dem Durchschnitt der Summe der 5 höchsten Spitzen und der 5 tiefsten Täler über eine Messlänge.

Ein niedriger Ra-Wert ist in vielen Fällen wünschenswert. Gründe dafür sind Reinigung und Verschleiß. Edelstahl und andere Werkstoffe sollten im Allgemeinen eine niedrige Oberflächenrauheit aufweisen, damit die Materialien leicht zu reinigen sind. Außerdem ist es bei einem niedrigen Rauheitswert weniger wahrscheinlich, dass sich Schmutz und Bakterien festsetzen. Bakterien und Mikroorganismen gedeihen auf grober Textur, Porosität, Mikrorissen und anderen unebenen Oberflächen. In einigen Branchen ist es daher wichtig, dass diese so wenig wie möglich auf dem Material vorkommen.

Außerdem verlangsamt eine geringe Oberflächenrauheit den Verschleißprozess eines Materials. Je rauer die Oberfläche ist, desto schneller verschleißt sie. Ein Grund dafür ist der hohe Reibungskoeffizient, der bedeutet, dass mehr Kraft erforderlich ist, um über die Oberfläche zu gleiten.

Vor allem bei Maschinen für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie muss das Schleifen den Anforderungen an die Oberflächenrauheit entsprechen. Auch in der Halbleiterindustrie werden hohe Anforderungen an die Rauheitswerte gestellt. Um eine möglichst genaue Messung zu erreichen, werden unsere Messgeräte regelmäßig nach einem festgelegten Verfahren überprüft und kalibriert. Falls erforderlich, werden Rauheitsmessungen durchgeführt, um zu überprüfen, ob ein Produkt die Rauheitswerte einhält. Dazu wird ein Messprotokoll erstellt und an den Kunden weitergeleitet.

Um niedrige Rauheitswerte zu erreichen, müssen mehrere Schritte befolgt werden. Zunächst muss die Oberfläche von den bereits erwähnten Problemen wie Rissen, Unebenheiten und Porosität gereinigt werden. Dies geschieht durch Schleifen und Schleifen der Oberfläche. Nach diesem „sauberen Schleifen“ wird die Oberfläche schrittweise mit verschiedenen Körnungen bis zu einem feinen Finish oder einer geringen Oberflächenrauheit bearbeitet. Wie die folgende Tabelle zeigt, ist der Ra-Wert umso geringer, je feiner die Körnung ist.

Bei der obigen Tabelle ist zu bedenken, dass es sich um einen Näherungswert handelt. Wenn ein bestimmter Ra-Wert erforderlich ist, reicht die Angabe einer Korngröße nicht aus. Denn durch den Verschleiß eines Schleifbandes und vorangegangene Schleifschritte kann die Rauheit unterschiedlich ausfallen. Daher ist es wichtig, dass der Kunde in der Anwendung immer einen Ra-Wert angibt, sofern dieser gewünscht ist.

In manchen Fällen ist ein hoher Rauheitswert erwünscht, zum Beispiel wenn eine bessere Haftung beim Verkleben von Edelstahlblechen erforderlich ist. In diesem Fall kann die Oberfläche durch grobes Schleifen aufgeraut werden. Dadurch haftet das Material besser, z. B. auf einer Bodenplatte oder einer Fassade. Ein hoher Ra-Wert wird auch oft für rutschhemmende Anwendungen gewählt.

Van Geenen reinigt bereits seit vielen Jahren Metall- und Kunststoffprodukte im eigenen Reinraum. Dabei handelt es sich unter anderem um Produkte aus der Hightech-, Halbleiter-, Lebensmittel-, Medizin- und Pharmaindustrie. Die Reinigung dieser Produkte erfolgt oft in Kombination mit einer Schleif- und Polierarbeit, da sich Produkte mit einer geringen Oberflächenrauheit besser reinigen lassen. Das ist einer der großen Vorteile von Van Geenen: Erst werden Ihre Produkte auf die richtige Rauigkeit bearbeitet, dann werden sie gereinigt. Alles unter einem Dach. Dafür bietet Van Geenen verschiedene Möglichkeiten ohne Größenbeschränkung:

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