Valeur Ra ; la mesure pour la rectification et le polissage
Lors du meulage de l'acier inoxydable, de l'aluminium, du laiton et d'autres matériaux, nous sommes confrontés à la rugosité de la surface. À l'œil, on peut bien sûr déterminer si quelque chose est beau ou net, mais cela reste quelque chose de subjectif. Avec une valeur de rugosité (valeur Ra), vous avez entre les mains quelque chose qui peut être mesuré. C'est donc souvent l'application qui détermine la valeur Ra nécessaire. Dans cet article, vous lirez tout ce qu'il faut savoir sur la rugosité de surface, les faibles valeurs de rugosité et la différence entre Ra, Rt et Rz.
La rugosité de surface, également appelée rugosité Ra, est un concept issu de la science du frottement et principalement utilisé dans l'industrie métallurgique. Ce terme désigne, comme son nom l'indique, la rugosité d'une surface. Les termes suivants sont utilisés à cette fin :
Valeur Ra;
Valeur Rt;
Valeur Rz.
Pour savoir ce que signifie la rugosité de surface, il faut d'abord savoir ce qu'est le profil de l'acier inoxydable. Si l'on zoomait sur la surface d'un métal, elle ressemblerait à un graphique avec des pics et des creux. C'est ce qu'on appelle le profil. Vous pouvez voir un exemple de profil dans l'image ci-dessous.
L'indication la plus courante de la rugosité de la surface est la valeur Ra. Il s'agit d'une valeur moyenne de tous les écarts par rapport à une ligne droite, sur la longueur à mesurer. La mesure de cette valeur est effectuée à l'aide d'une jauge de profil ou d'un scanner laser. Plus ces écarts sont importants, plus la surface est rugueuse. Si le Ra est faible, cela signifie que la surface est lisse. La valeur Ra est exprimée en micromètres (µm) ou en micro-pouces (µin.).
La valeur de la rugosité est mesurée en passant une sonde, une petite aiguille sensible, sur la surface à mesurer. Cela permet de mesurer les crêtes et les creux du matériau, c'est-à-dire, dans le cas d'une plaque rectifiée, la profondeur et la hauteur des rayures causées par la rectification.
Ra, Rz et Rt décrivent tous les trois la rugosité d’une surface, mais de manière différente :
Valeur Ra : l’écart moyen de l’ensemble du profil mesuré par rapport à la ligne moyenne. Ra étant une valeur moyenne, les rayures profondes ou les pics élevés isolés ont relativement peu d’influence sur le résultat.
Valeur Rz : la différence de hauteur entre le pic le plus élevé et le creux le plus profond sur une longueur d’échantillonnage. Cette valeur est déterminée sur plusieurs longueurs d’échantillonnage, puis calculée sous forme de moyenne. Rz est donc plus sensible que Ra aux pics, aux stries et aux défauts locaux.
Valeur Rt : la différence de hauteur totale entre le pic le plus élevé et le creux le plus profond sur l’ensemble de la longueur d’évaluation. Rt indique ainsi l’écart le plus extrême relevé durant la mesure complète.
Deux surfaces peuvent donc présenter la même valeur Ra, alors que l’une d’elles comporte des rayures plus profondes ou des pics plus élevés. Outre Ra, les valeurs Rz et Rt peuvent donc également être importantes lorsque la nettoyabilité, l’étanchéité, l’usure ou l’adhérence des produits jouent un rôle. La valeur déterminante dépend de l’application et des spécifications de mesure convenues.
Les définitions ont été vérifiées à partir de la méthodologie ISO et du guide de mesure de Mitutoyo.
Une faible rugosité Ra est souhaitable dans de nombreux cas. Les raisons en sont notamment le nettoyage et l'usure. En général, l'acier inoxydable et d'autres matériaux doivent avoir une faible rugosité de surface afin d'être faciles à nettoyer. En outre, la saleté et les bactéries ont moins de chances d'adhérer si la rugosité est faible. Les bactéries et les micro-organismes se développent sur les textures grossières, les porosités, les microfissures et autres surfaces irrégulières. Dans certaines industries, il est donc important que ces éléments soient aussi peu présents que possible sur le matériau.
En outre, une faible rugosité de surface ralentit le processus d'usure d'un matériau. Plus la surface est rugueuse, plus elle s'use rapidement. Cela est dû en partie au coefficient de frottement élevé, qui signifie qu'il faut plus de force pour glisser sur la surface.
Dans les machines destinées à l'industrie alimentaire et pharmaceutique en particulier, le travail de meulage doit respecter les normes relatives à la rugosité de la surface. L'industrie des semi-conducteurs a également des exigences élevées en ce qui concerne les valeurs de rugosité. Pour obtenir des mesures aussi précises que possible, nos appareils de mesure sont régulièrement contrôlés et étalonnés selon une procédure fixe. Si nécessaire, des mesures de rugosité sont effectuées pour vérifier si un produit répond aux valeurs de rugosité. Un rapport de mesure est alors établi et envoyé au client.
Pour obtenir de faibles valeurs de rugosité, plusieurs étapes doivent être suivies. La surface doit d'abord être débarrassée des problèmes mentionnés précédemment, tels que les fissures, les irrégularités et la porosité. Pour ce faire, la surface est poncée et rectifiée. Après ce "ponçage propre", on procède à un travail progressif avec différentes tailles de grains pour obtenir une finition fine ou une faible rugosité de surface. Comme le montre le tableau ci-dessous, plus le grain est fin, plus la valeur Ra est faible.
Granulométrie | Valeur Ra | Valeur Rt |
|---|---|---|
# 60 | 3,4 | 23,5 |
# 100 | 2,65 | 18 |
# 120 | 2,3 | 16 |
# 180 | 1,7 | 11,5 |
# 240 | 1,2 | 7,5 |
# 280 | 0,95 | 6 |
# 320 | 0,75 | 4,5 |
# 400 | 0,45 | 2,8 |
# 500 | 0,4 | 2,5 |
Il est important de garder à l'esprit qu'il s'agit d'une approximation. Lorsqu'une certaine valeur Ra est requise, il ne suffit pas d'indiquer une taille de grain. En effet, l'usure d'une bande abrasive et les étapes de meulage précédentes peuvent entraîner une différence de rugosité. Il est donc important que le client mentionne toujours une valeur Ra dans la demande, pour autant qu'elle soit souhaitée.
Quand une valeur de rugosité élevée est-elle nécessaire ?
Dans certains cas, une valeur de rugosité élevée est souhaitée, par exemple pour obtenir une meilleure adhérence lors du collage de tôles en acier inoxydable. Dans ce cas, la surface peut être rendue rugueuse par un meulage grossier. Le matériau adhérera ainsi mieux, par exemple, à une plaque de base ou à une façade. Une valeur de rugosité élevée est également souvent choisie pour les applications antidérapantes.
Van Geenen nettoie depuis de nombreuses années des produits en métal et en plastique dans sa propre salle blanche. Il s'agit de produits issus, entre autres, des secteurs de la haute technologie, des semi-conducteurs, de l'alimentation, de la médecine et de l'industrie pharmaceutique. Le nettoyage de ces produits est souvent combiné à un travail de meulage et de polissage, tout simplement parce que les produits ayant une faible rugosité de surface peuvent être mieux nettoyés. C'est l'un des grands avantages de Van Geenen : vous pouvez d'abord faire traiter vos produits à la bonne rugosité Ra, puis les faire nettoyer. Le tout sous un même toit. Pour ce faire, Van Geenen dispose de plusieurs options sans limitation de taille :
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Vous avez des questions concernant la rugosité de surface ou vous êtes intéressé par nos services et nos produits ? N'hésitez pas à nous contacter. Ceci s'applique également à la demande d'une offre pour le broyage et polissage de vos matériaux. Nous nous ferons un plaisir de les préparer pour vous, sans aucun engagement de votre part. Vous souhaitez contacter Van Geenen ? Vous pouvez le faire via notre formulaire de contact, en envoyant un e-mail à info@van-geenen.com ou en nous appelant au +31 (0) 548 - 543793.
