Oberflächenrauheit verstehen
Die Oberflächenrauheit ist ein wesentlicher Faktor in der Strahlindustrie und beeinflusst die Haftung von Beschichtungen, die Verschleißfestigkeit und die Gesamtleistung. Sie bezieht sich auf die mikroskopischen Spitzen und Täler, die beim Strahlen auf einer Oberfläche entstehen und in Mikrometern (μm) gemessen werden. Ein gutes Verständnis und eine gute Kontrolle der Oberflächenrauheit sind für optimale Ergebnisse in verschiedenen industriellen Anwendungen erforderlich.
Die Oberflächenrauheit wird häufig genutzt, um die Anforderungen an die Haftung von Beschichtungen zu erfüllen. Darüber hinaus kann sie in anderen Bereichen eingesetzt werden, z. B. zur Verbesserung der Reibung bei bestimmten Prozessen oder zur Verbesserung der Reinigungsfähigkeit von Edelstahl.
Wichtige Punkte zur Oberflächenrauheit
- Oberflächenprofil: Auch als Ankerprofil bekannt. Damit wird die Höhe der Spitzen und Täler bezeichnet, die beim Strahlen auf einer Oberfläche entstehen. Dieses Profil ist entscheidend für die Schaffung einer mechanischen Verbindung, die eine effektive Haftung von Beschichtungen ermöglicht.
- Ra-Wert: Der am häufigsten verwendete Parameter für die Oberflächenrauheit. Gibt den Durchschnitt der absoluten Abweichungen des Oberflächenprofils von der Mittellinie an und bietet ein einfaches, allgemeines Maß für die Rauheit.
- Rz-Wert: Misst den durchschnittlichen Höhenunterschied zwischen dem höchsten Spitz und dem tiefsten Tal innerhalb eines bestimmten Längenabschnitts und konzentriert sich auf die Extreme des Oberflächenprofils.
Bedeutung der Oberflächenrauheit
- Haftung von Beschichtungen: Die richtige Rauheit gewährleistet eine bessere Haftung von Beschichtungen, was die Haltbarkeit, die Beständigkeit gegen Ablösung und den Korrosionsschutz verbessert.
- Leistungsanforderungen: Verschiedene Anwendungen, von leichten industriellen bis hin zu schweren maritimen Anwendungen, erfordern spezifische Oberflächenprofile.
- Hygienische Anwendungen: In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie ist eine geringe Oberflächenrauheit für die Reinigungsfähigkeit und die Einhaltung von Sicherheitsanforderungen von entscheidender Bedeutung.
Oberflächenrauheit und typische Anwendungen
- Ra <0,8 µm (sehr fein): Hochreine Umgebungen (z. B. Lebensmittelverarbeitung, Pharmaindustrie, medizinische Geräte)
- Ra 0,8–1,6 µm (fein): Leichte Beschichtungen, Grundierungen und Anwendungen mit dünnen Schichten
- Ra 1,6–3,2 µm (mittel): Allgemeine Industrielacke und Pulverbeschichtungen
- Ra 3,2–6,3 µm (grob): Hochleistungs- und Epoxidbeschichtungen
- Ra 6,3–12,5 µm (extra grob): Dickschichtige Beschichtungen, thermisches Spritzen und Anwendungen, die eine hohe Haftung erfordern
Obwohl eine korrekte Oberflächenrauheit die Haftung verbessert, führt eine übermäßige Rauheit zu unnötigem Beschichtungsverbrauch und höheren Kosten, da tiefe Spitzen und Täler mehr Beschichtung erfordern, um die richtige Schichtdicke zu erreichen!
Faktoren, die die Oberflächenrauheit beeinflussen
- Strahldruck: Unterschiedliche Drücke haben einen direkten Einfluss auf die Oberflächenrauheit und die Reinigungseffizienz.
- Wahl des Strahlmittels: Die Art und Größe des Strahlmittels bestimmen die Tiefe und Gleichmäßigkeit des Oberflächenprofils.
In der Praxis
- Wenden Sie sich an den Beschichtungslieferanten: Prüfen Sie, ob für die Gewährleistung des Beschichtungssystems eine bestimmte Rauheit erforderlich ist. Prüfen Sie, ob Ra- oder Rz-Werte angegeben sind!
- Teststrahlen: Experimentieren Sie mit der Art des Strahlmaterials, der Korngröße und dem Strahldruck, um die gewünschte Rauheit zu erzielen.
- Abstand und Winkel der Düse konstant halten: Die gewünschte Rauheit erreichen.
- Ra/Rz-Werte regelmäßig messen: Gleichbleibende Rauheit sicherstellen.
- Ergebnisse überwachen und dokumentieren: Einhaltung sicherstellen.
Messung der Oberflächenrauheit beim Strahlen
Präzise Rauheitsmessungen gewährleisten eine ordnungsgemäße Haftung von Beschichtungen. Zu den gebräuchlichsten Methoden gehören:
- Tastschnittgeräte: Messung der Rauheit durch Abtasten der Oberfläche mit einem Tastschnittgerät (Ra & Rz).
- Oberflächenprofil-Komparatoren: Vergleichen Sie die gestrahlte Oberfläche mit physischen Standards.
- Abdruckband: Erstellen Sie einen Abdruck der Oberfläche und messen Sie ihn mit einem Mikrometer (Rz).
- Optische Profilometer: Scannen Sie die Oberfläche mit Licht oder Laser, um eine 3D-Karte zu erstellen (Ra & Rz).
Schlussfolgerung
Die Oberflächenrauheit ist für den Erfolg von Strahl- und Beschichtungsprojekten von entscheidender Bedeutung. Durch das Verständnis und die Kontrolle von Faktoren wie Strahlmittelgröße und Strahldruck können Sie eine bessere Haftung, eine längere Lebensdauer und eine bessere Leistung der behandelten Oberflächen erzielen. Eine ordnungsgemäße Oberflächenvorbereitung erhöht die Erfolgsquote bei der Beschichtung erheblich.
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