모든 인쇄 부품에는 표면에 작은 언덕과 계곡이 있습니다. 이러한 요철이 너무 크면 공기가 새거나 기어가 갈리거나 페인트가 벗겨집니다. 부품이 처음에 제대로 작동하려면 요철을 측정할 수 있는 명확한 방법이 필요합니다. 많은 제조업체가 두 가지 일반적인 점수를 비교하고 같은 질문을 합니다: RZ와 RA 러프니스의 실제 스토리는 무엇이며, 어떤 것이 3D 프린트에 가장 도움이 되나요?

성공: RZ 대 RA 거칠기 는 하나의 이야기의 두 가지 측면을 나타냅니다. Ra는 모든 범프의 평균 높이입니다. Rz는 가장 높은 봉우리에서 가장 깊은 골짜기까지의 높이입니다. 두 가지를 모두 알면 씰을 단단히 고정하고 마모를 줄이며 비용을 절감할 수 있습니다.

이 가이드에서는 Ra가 무엇을 의미하는지, Rz가 무엇을 의미하는지, 큰 RA와 Rz 차이와 인기 있는 인쇄 방식에 따라 각 숫자가 어떻게 달라지는지 알아보세요. 간단한 팁과 명확한 표를 통해 매번 올바른 테스트를 선택할 수 있습니다.

Rz 대 Ra 러프니스에서 Ra는 무엇인가요?

차별화할 때 Rz 대 Ra 거칠기가 가장 일반적으로 사용되는 표면 점수라는 것을 알고 있습니다. 작은 스타일러스가 짧은 선 위를 미끄러지듯 지나간다고 상상해 보세요. 각 점이 중간선 위 또는 아래에 얼마나 멀리 떨어져 있는지 기록하고 모든 높이를 더한 다음 걸린 점수로 나눕니다. 평균을 내기 때문에 스파이크가 하나 높아도 결과가 크게 달라지지 않습니다. 따라서 Ra는 인쇄 품질의 일반적인 추세를 파악하는 데 유용합니다.

정의 및 비유

Ra는 중심선으로부터의 절대 높이의 산술 평균입니다. 테이블 위에 동전을 그림으로 그려보세요. 동전을 고르지 않게 쌓고 각 쌓은 높이를 측정하여 더한 다음 쌓은 수로 나누면 평균 쌓은 높이가 나옵니다. 이 값은 부품의 Ra와 같습니다.

계산(간소화)

A 프로파일 미터 는 각 점에 대해 yiy_iyi를 기록합니다. 위아래를 무시하기 위해 ∣yi∣|y_i|∣yi∣를 취하고 값을 더한 다음 개수 nnn으로 나눕니다. 답은 미크론 단위의 Ra입니다. 정보 상자: 많은 핸드헬드 테스터는 10초 이내에 Ra를 표시합니다.

Ra의 장점

• 테스트가 쉽고 빠릅니다.
• 무작위 먼지나 단일 결함을 부드럽게 처리합니다.
• 프린터 데이터 시트에 광범위하게 나열되어 있습니다.
• 작은 프로세스 변경 사항을 추적하는 데 유용합니다.
• 평면 또는 곡면 부품에서 작동합니다.
  

Ra의 단점

Ra는 씰을 절단할 수 있는 하나의 깊은 구덩이 또는 날카로운 봉우리를 숨깁니다. 하나의 결함이 사용 중 실패할 수 있는 경우에도 "양호"라고 표시될 수 있습니다.

AM에서의 애플리케이션

대부분의 FDM 브래킷과 디스플레이 모델은 Ra로만 확인됩니다. 빌더는 더 얇은 레이어, 더 작은 노즐 또는 라인을 혼합하는 웜 베드 설정을 사용하여 Ra를 낮출 수 있습니다.

Rz(최대 피크 대 밸리 높이)란 무엇인가요?

Rz는 같은 선을 보지만 가장 높은 다섯 개의 봉우리와 가장 깊은 다섯 개의 계곡만 선택합니다. 이 두 그룹의 평균을 구한 다음 더합니다. 이 값은 표면의 최악의 격차를 보여줍니다. RZ 표면 마감 값은 누수, 스크래치 또는 Ra가 놓칠 수 있는 취약점을 경고합니다.

정의

Rz는 "10포인트 높이"라고도 합니다. 테스트 길이에 대한 평균 피크 높이와 평균 밸리 깊이의 합입니다.

계산(간소화)

측정된 모든 포인트를 정렬합니다. 상위 5개에서 평균을 구합니다. 하위 5개에서 평균을 구합니다. 이 두 평균을 더합니다. 테스터의 소프트웨어가 수학을 처리합니다.

Rz의 장점

• 하나의 큰 결함을 빠르게 발견하세요.
• 밀봉, 마모 및 광학에 적합합니다.
• 큰 얼룩을 남기는 프로세스 드리프트에 민감합니다.
  
• 안전성을 추가하여 Ra를 보완합니다.
• "유출 금지" 규칙에 쉽게 연결할 수 있습니다.

Rz의 단점

무해한 반점 하나가 Rz를 높이고 재작업을 강제할 수 있습니다. 극한점을 분류해야 하므로 테스트 시간이 Ra보다 조금 더 오래 걸립니다.

AM에서의 애플리케이션

금속 SLM 펌프 하우징 및 밀폐형 SLA 탱크 사용 표면 거칠기의 RZ 누출을 확인합니다. 피크 높이가 5µm 미만이어야 하는 경우 Rz가 제어 값으로 사용됩니다.

Ra와 Rz: 주요 차이점 요약

다음은 첫 번째 RA와 Rz 차이: Ra는 평균 텍스처를, Rz는 최악의 지점을 나타냅니다. 숲을 생각해 보세요. Ra는 평균 나무의 높이로, 빠르게 파악하기에 좋습니다. Rz는 가장 높은 나무에서 가장 깊은 구멍을 뺀 값으로, 낮게 비행하는 경우 매우 중요합니다. Rz는 더 민감하기 때문에 한 번만 급상승해도 큰 폭의 상승을 볼 수 있는 반면, Ra는 거의 동일하게 유지됩니다. 이것이 바로 RZ 대 RA 거칠기 는 페어링할 때 전체 그림을 제공합니다. 넓은 부드러움이 필요할 때는 Ra를 사용하고, 큰 충격으로 인해 누수나 긁힘이 발생할 수 있는 경우에는 Rz를 사용하세요. 이 두 가지를 함께 사용하면 편안함과 안전성을 모두 충족할 수 있습니다.

이상값에 대한 민감도

Ra는 침착하고 Rz는 날카로운 눈을 가집니다. 파우더 비드 하나가 금속 인쇄물에 달라붙으면 Ra는 거의 움직이지 않지만 Rz는 점프합니다. 이 점프는 부품이 봉인되기 전에 경고합니다.

각 값이 제공하는 정보 

Ra는 부품의 원단 느낌을 나타냅니다. Rz는 가장 높은 피처 높이를 나타냅니다. 디자이너는 이 수치를 핏, 드래그, 마모 한계로 변환합니다.

각각의 사용 시기 

• 데모 모델, 브래킷 및 비실링 커버에는 Ra를 사용합니다.
• O링, 베어링 레이스 및 피스톤 로드에는 Rz를 사용합니다.
• 펌프나 터빈의 중요한 금속 부품에 이 두 가지를 결합하세요.

적층 제조 공정에 미치는 영향

모든 프린팅 방법은 부품 표면에 고유한 지문을 남깁니다. SLA의 레이저 경화 레진은 이미 매끈하기 때문에 많은 노력 없이도 낮은 Ra와 낮은 Rz를 제공합니다. FDM은 두꺼운 플라스틱 도로를 쌓아 올려 블롭이 형성될 때 Ra를 높이고 Rz를 치솟게 합니다. SLM 및 SLS와 같은 파우더 베드 금속은 중간에 위치하며 언뜻 보기에는 괜찮아 보이지만 녹지 않은 비드는 Ra가 여전히 적당히 보일 때에도 Rz를 급상승시킬 수 있습니다. 이러한 추세를 알면 수지의 경우 라이트 샌딩, FDM의 경우 증기 연마, 금속의 경우 샷 핀 등 올바른 후처리 방법을 선택하여 거칠기 수치가 안전 영역으로 빠르게 떨어질 수 있습니다.

AM 방식에 따른 표면 점수

프린터마다 다른 흔적을 남깁니다. 표는 그 이유를 보여줍니다. RZ 대 RA 거칠기 가 중요합니다:

SLA: 낮은 점수

얇은 레이저 스팟이 매끄러운 벽을 치료합니다. Ra는 낮게 유지되므로 RZ 표면 마감 는 젖은 모래를 한 번만 뿌려주면 쉽게 길들일 수 있습니다.

FDM: 레이어 라인

FDM, 플라스틱 도로를 깔다. 키가 큰 능선이 자라고 들어 올려 표면 거칠기의 RZ Ra가 중간 범위에 있는 경우에도 마찬가지입니다.

SLM/SLS: 금속 분말

녹은 풀은 비드를 남길 수 있습니다. 피크는 Rz를 밀어 올려 열간 등방성 프레스 또는 미디어 블라스팅과 같은 포스트 스텝의 필요성을 보여줍니다.

포스트 프로세싱과 Ra와 Rz를 변경하는 방법

후처리는 프린터가 남긴 언덕과 계곡을 매끄럽게 다듬는 단계입니다. 가장 높은 봉우리를 부드럽게 자르거나 녹여내고 가장 깊은 홈을 채움으로써 Ra와 Rz를 모두 낮춥니다. 이는 매끄러운 부품이 더 쉽게 미끄러지고 단단히 밀봉되며 더 보기 좋기 때문에 중요합니다. 재료마다 다른 방법이 적용되지만 목표는 항상 동일합니다. 모양을 손상시키지 않고 거칠기 수치를 줄이는 것입니다.

빠른 팁: 먼저 작은 쿠폰을 테스트해 보세요.

샌딩

400 그릿을 사용한 다음 800 그릿을 사용합니다. Ra는 빠르게 떨어집니다. RZ 대 RA 거칠기 피크가 평평해지면 간격이 좁아져 누수 가능성이 줄어듭니다.

텀블링

플라스틱 구슬이 부품 위로 굴러가면서 날카로운 모서리를 부드럽게 합니다. 한 번에 많은 작은 지문을 인쇄할 때 유용합니다. RA와 Rz 차이 여전히 중요: 일부 계곡이 남아있으므로 그 후에 Rz를 확인하세요.

연마

금속 인쇄물은 전기 연마 후 빛을 발합니다. Ra와 RZ 표면 마감 2µm 이하로 떨어뜨립니다. 경고 상자: 과도하게 연마하면 벽이 얇아질 수 있습니다.

적층 제조 부품에 적합한 파라미터 선택하기

부품이 해야 할 일을 적습니다. 모양만 유지해야 하는 경우 Ra로 충분할 수 있습니다. 펌프를 밀봉해야 하는 경우 Rz를 추가합니다. 이 간단한 계획으로 비용은 낮추고 품질은 높일 수 있습니다. 사용 RZ 대 RA 거칠기 를 첫 번째 배치에 함께 사용하면 어떤 값이 실패를 유발하는지 파악할 수 있습니다. 시간이 지나면서 데이터에 안전성을 추가하지 않는 것으로 나타나면 추가 테스트를 중단할 수 있습니다.

제안 상자: 세 가지 빌드에 대한 모든 새 머티리얼에 Ra와 Rz를 기록합니다. 트렌드 차트는 향후 작업을 안내합니다.

사례 예시: 워터 밸브 

인쇄된 나일론 밸브가 2bar에서 누출되었습니다. Ra는 10µm에서 괜찮았습니다. Rz는 110 µm에서 높았습니다. 증기 평활화 후 Rz는 25µm로 떨어졌고 누출이 멈췄습니다. The RA와 rz 차이 는 실제 근본 원인을 보여주었습니다.

사례 예시: 메탈 기어 

SLM 기어가 시끄럽게 작동했습니다. 라는 괜찮아 보였습니다. 표면 거칠기의 RZ 치아 끝의 높은 봉우리를 표시했습니다. 샷 피닝으로 피크가 다듬어지고 소음이 감소했습니다. 팩트 박스: 숫자 하나로 값비싼 철거 비용을 절약할 수 있었습니다.

결론 올바른 점수 선택하기

어떻게 RZ 대 RA 거칠기 는 인쇄된 표면을 선명하게 볼 수 있는 창을 제공합니다. Ra는 큰 그림을 제공하고 Rz는 가장 큰 문제 지점을 확대합니다. 두 가지를 모두 읽으면 추측 없이 편안함과 안전성을 보장할 수 있습니다. 다음에 프린트할 때는 부품의 듀티 가이드에 따라 도면 노트를 지배하는 값을 결정하세요. 명확한 테스트는 튼튼한 부품과 행복한 사용자를 만듭니다.

자주 묻는 질문
RA란 간단히 말해서 무엇인가요?
모든 작은 돌기의 평균 높이입니다.

RZ란 간단히 말해서 무엇인가요?
가장 높은 범프에서 가장 깊은 딥까지의 간격입니다.

후처리를 하면 둘 다 변경되나요?
네. 샌딩, 텀블링, 폴리싱을 하면 두 점수가 모두 낮아집니다.

어느 쪽이 더 측정하기 어려운가요?
Rz는 피크와 밸리를 정렬하기 때문에 시간이 더 오래 걸립니다.

멋진 도구가 필요한가요?
휴대용 스타일러스 게이지로 Ra와 Rz를 모두 처리할 수 있습니다.