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Rugosidad Rz vs Ra | Fabricación aditiva

Cada pieza impresa tiene pequeñas colinas y valles en su superficie. Si esas protuberancias son demasiado grandes, se producen fugas de aire, rechinan los engranajes o se descascarilla la pintura. Se necesita una forma clara de medir los baches para que la pieza funcione a la primera. Muchos fabricantes comparan dos puntuaciones comunes y se hacen la misma pregunta: ¿Cuál es la verdadera historia detrás de RZ vs Rugosidad RA, y cuál ayuda más a mis impresiones 3D?

Un éxito: Rugosidad RZ vs RA cuenta las dos caras de una misma historia. Ra es la altura media de todos los baches. Rz es la altura desde el pico más alto hasta el valle más profundo. Conocer ambos datos mantiene las juntas herméticas, reduce el desgaste y disminuye los costes.

En esta guía, aprenderá qué significa Ra, qué significa Rz, los grandes Diferencia RA y Rzy cómo cambia cada número según los métodos de impresión más habituales. Unos sencillos consejos y una tabla clara le ayudarán a elegir siempre la prueba correcta.

¿Qué es la rugosidad Ra en Rz vs Ra?

Al diferenciar entre los Rz vs rugosidad RaEn la actualidad, sabemos que Ra es el rayado de superficie más utilizado. Imagínese un diminuto estilete deslizándose sobre una línea corta en su pieza. Anota a qué distancia se sitúa cada punto por encima o por debajo de una línea media, suma todas las alturas y divide por el número de puntos que ha tomado. Como promedia, un punto alto no cambia mucho el resultado. Esto hace que Ra sea ideal para detectar tendencias generales en la calidad de impresión.

Definición y analogía

Ra es la media aritmética de las alturas absolutas desde la línea central. Imagina monedas sobre una mesa. Si las apilas de forma desigual, mides cada pila, sumas las alturas y divides por el número de pilas, obtienes la altura media de las pilas. Ese valor es como Ra para la pieza.

Cálculo (simplificado)

A perfilómetro registra yiy_iyi para cada punto. Toma ∣yi∣|y_i|∣yi∣ para ignorar hacia arriba o hacia abajo, suma los valores, divide por la cuenta nnn. La respuesta es Ra en micras. Info Box: Muchos comprobadores manuales muestran a Ra en menos de diez segundos.

Ventajas de Ra

  • Fácil de probar, rápido.
  • Alisa el polvo aleatorio o las imperfecciones aisladas.
  • Ampliamente incluido en las fichas técnicas de las impresoras.
  • Bueno para el seguimiento de pequeños cambios en los procesos.
  • Funciona en piezas planas o curvas.

Contras de Ra

Ra oculta una sola picadura profunda o picos afilados que pueden cortar las juntas. Puede decir "bueno" incluso cuando un defecto podría fallar con el uso.

Aplicación en AM

La mayoría de los soportes FDM y los modelos de exposición se comprueban sólo por Ra. Un constructor puede reducir la Ra utilizando capas más finas, boquillas más pequeñas o ajustes de cama caliente que difuminen las líneas.

¿Qué es Rz (altura máxima de pico a valle)?

Rz analiza la misma línea, pero sólo selecciona los cinco picos más altos y los cinco valles más profundos. Hace la media de esos dos grupos y los suma. Ese valor muestra el peor hueco de la superficie. Acabado superficial RZ valores le advierten de fugas, arañazos o puntos débiles que Ra puede pasar por alto.

Definición

Rz se denomina a veces "altura de diez puntos". Es la suma de la altura media del pico y la profundidad media del valle a lo largo de la prueba.

Cálculo (simplificado)

Ordena todos los puntos medidos. Toma los cinco primeros y calcula su media. Toma los cinco últimos y calcula su media. Suma esas dos medias. El software del comprobador se encarga de los cálculos.

Pros De Rz

  • Detectar rápidamente los grandes defectos individuales.
  • Excelente para el sellado, el desgaste y la óptica.
  • Sensible a la deriva del proceso que deja grandes manchas.
  • Complementa a Ra añadiendo seguridad.
  • Fácil de vincular a las normas de "no fuga".

Contras De Rz

Una mancha inofensiva puede elevar Rz y obligar a repasar. Las pruebas tardan un poco más que Ra porque hay que clasificar los puntos extremos.

Aplicación en AM

Las carcasas metálicas de las bombas SLM y los depósitos herméticos SLA utilizan RZ en Rugosidad superficial controles para detener las fugas. Cuando la altura del pico debe ser inferior a 5 µm, Rz es el valor de control más adecuado.

Ra vs Rz: Resumen de las principales diferencias

Aquí está la primera Diferencia RA y Rz: Ra indica la textura media; Rz, el peor punto. Piensa en un bosque. Ra es la altura media de los árboles, buena para hacerse una idea rápida. Rz es el árbol más alto menos el agujero más profundo, crítico si vuelas bajo. Como Rz es más sensible, puedes ver un gran salto con un solo pico desagradable, mientras que Ra se mantiene casi igual. Por eso Rugosidad RZ vs RA ofrece una imagen completa cuando se emparejan. Utilice Ra cuando necesite una amplia sensación de suavidad, utilice Rz cuando el mayor bache pueda provocar una fuga o un arañazo. Juntos, responden tanto a la comodidad como a la seguridad.

Sensibilidad a los valores atípicos

Ra es tranquilo; Rz es avispado. Si una perla de pólvora se pega a una huella metálica, Ra apenas se mueve, pero Rz se dispara. Ese salto le avisa antes de que la pieza alcance un sello.

Información que proporciona cada valor 

Ra describe el tacto del tejido de la pieza. Rz describe la altura máxima de la característica. Los diseñadores traducen estas cifras en límites de ajuste, arrastre y desgaste.

Cuándo utilizar cada uno 

  • Utilizar Ra para modelos de demostración, soportes y cubiertas no herméticas.
  • Utilice Rz para las juntas tóricas, las pistas de los cojinetes y los vástagos de pistón.
  • Combine ambos en piezas metálicas críticas de bombas o turbinas.

Impacto en los procesos de fabricación aditiva

Cada método de impresión deja su propia huella en la superficie de una pieza. La resina curada por láser de la SLA ya es lisa, lo que da Ra y Rz bajos sin mucho esfuerzo. La FDM apila gruesos caminos de plástico que aumentan la Ra y disparan la Rz cuando se forma una gota. Los metales de lecho de polvo como SLM y SLS se sitúan en el medio; a primera vista tienen buen aspecto, pero las perlas sin fundir pueden disparar Rz incluso cuando Ra parece moderado. Conocer estas tendencias ayuda a elegir el paso posterior adecuado (lijado ligero para resina, pulido con vapor para FDM o granallado para metal) para que las cifras de rugosidad caigan rápidamente en la zona segura.

Puntuaciones superficiales según los métodos AM

Las distintas impresoras dejan marcas diferentes. La tabla muestra por qué Rugosidad RZ vs RA asuntos:

Proceso AMRa típico (µm)Rz típico (µm)Arreglo común
Resina SLA2-48-10Arena clara
FDM PLA12-2060-120Pulimento de vapor
Acero SLM8-1550-90Shot peen
Nylon SLS10-1865-100Tambor de volteo

SLA: Puntuaciones más bajas

Los puntos láser finos curan las paredes lisas. Ra se mantiene baja, por lo que Acabado superficial RZ es fácil de domar con una pasada de arena húmeda.

FDM: Líneas de capas

FDM traza caminos de plástico. Crecen altas crestas que levantan RZ en Rugosidad superficial incluso cuando Ra se sienta a media distancia.

SLM/SLS: Polvo metálico

Los charcos fundidos pueden dejar perlas. Los picos hacen subir Rz, lo que muestra la necesidad de pasos posteriores como el prensado isostático en caliente o el granallado.

Postprocesado y cómo cambia Ra y Rz

El postprocesado es el paso en el que suavizamos las colinas y los valles dejados por la impresora. Al cortar o fundir suavemente los picos más altos y rellenar los huecos más profundos, reducimos tanto Ra como Rz. Esto es importante porque las piezas más lisas se deslizan más fácilmente, sellan mejor y tienen mejor aspecto. Los distintos métodos funcionan con distintos materiales, pero el objetivo es siempre el mismo: reducir las cifras de rugosidad sin dañar la forma.

MétodoGota RaGota Rz
Lijado fino60 %50 %
Media Tumbling50 %40 %
Electro-pulido70 %65 %

Consejo rápido: Pruebe primero con un cupón pequeño.

Lijado

Usar grano 400, luego grano 800. Ra cae rápido. Rugosidad RZ vs RA se estrecha a medida que los picos se nivelan, haciendo que las fugas sean menos probables.

Tumbling

Las perlas de plástico ruedan sobre la pieza, suavizando los bordes afilados. Bueno para muchas impresiones pequeñas a la vez. Diferencia RA y Rz todavía importa: quedan algunos valles, así que comprueba Rz después.

Pulido

Las impresiones metálicas brillan tras el electropulido. Tanto Ra como Acabado superficial RZ por debajo de 2 µm. Caja de advertencias: Un pulido excesivo puede adelgazar las paredes.

Elegir el parámetro adecuado para su pieza AM

Escriba lo que debe hacer la pieza. Si sólo mantiene la forma, Ra puede ser suficiente. Si debe sellar una bomba, añada Rz. Este sencillo plan mantiene los costes bajos y la calidad alta. En Rugosidad RZ vs RA juntos en el primer lote le permite aprender qué valor impulsa los fallos. Con el tiempo, puede suprimir la prueba adicional si los datos demuestran que no añade seguridad.

Buzón de sugerencias: Registre Ra y Rz en cada material nuevo durante tres construcciones. El gráfico de tendencias servirá de guía para futuros trabajos.

Ejemplo de caso: Válvula de agua 

Una válvula de nailon impresa tenía fugas a 2 bar. Ra estaba bien a 10 µm. Rz era alto, 110 µm. Después de suavizar el vapor, Rz bajó a 25 µm, y la fuga se detuvo. El sitio Diferencia entre RA y rz mostró la verdadera causa raíz.

Ejemplo de caso: Metal Gear 

Un engranaje SLM funcionaba ruidosamente. Ra parecía estar bien. RZ en Rugosidad superficial marcó picos altos en las puntas de los dientes. El granallado recortó los picos; el ruido disminuyó. Recuadro informativo: Un número ahorró un costoso desmontaje.

Conclusión: Elegir la puntuación adecuada

Usted ha visto cómo Rugosidad RZ vs RA ofrece una clara ventana a sus superficies impresas. Ra ofrece una visión general, mientras que Rz se centra en el punto más problemático. Al leer ambos, cubrirá la comodidad y la seguridad sin conjeturas. La próxima vez que imprima, deje que la guía de trabajo de la pieza determine qué valor rige sus notas de dibujo. Unas pruebas claras hacen piezas fuertes y usuarios felices.

Preguntas frecuentes
¿Qué es la AR en palabras sencillas?
Es la altura media de todas las pequeñas protuberancias.

¿Qué es RZ en palabras sencillas?
Es la distancia entre la protuberancia más alta y la más profunda.

¿El postprocesamiento cambia ambas cosas?
Sí. Lijar, voltear y pulir reduce ambas puntuaciones.

¿Qué es más difícil de medir?
Rz tarda más porque ordena picos y valles.

¿Necesito herramientas sofisticadas?
Un palpador medidor manual maneja tanto Ra como Rz.

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