Acabado superficial: la línea más barata de escribir y la más cara de cumplir
Ra 0,8 µm se escribe con cuatro caracteres en un plano y puede sumar la mitad del precio de una pieza de aleación de níquel. Es el sobrecosto evitable más habitual en los planos que vemos, por delante de la tolerancia y muy por delante de la elección de material.
Cuánto cuesta cada acabado
Aproximadamente, con todo lo demás constante, en titanio o en una superaleación de níquel:
| Ra | Cómo se alcanza | Costo relativo |
|---|---|---|
| 6,3 µm | Tal como sale del fresado, solo pasada de desbaste | 0,8× |
| 3,2 µm | Pasada de acabado normal | 1,0× referencia |
| 1,6 µm | Acabado cuidadoso, herramienta afilada | 1,1–1,3× |
| 0,8 µm | Pasada de acabado fino, desgaste de herramienta controlado | 1,4–1,8× |
| 0,4 µm | Pasadas muy ligeras, o rectificado | 2–3× |
| 0,2 µm | Rectificado | 3–5× |
| 0,05 µm | Lapeado o pulido | 5–10× |
Los escalones no son lineales, y el salto de 0,8 a 0,4 es donde normalmente hay que cambiar de proceso en lugar de simplemente ir más despacio.
En las aleaciones que se endurecen por deformación hay una segunda penalización. Conseguir un acabado fino exige pasadas ligeras, y en aleación de níquel las pasadas ligeras corren el riesgo de bruñir en lugar de cortar, lo que endurece la superficie y empeora el acabado; consulte endurecimiento por deformación en superaleaciones. Así que un acabado fino en Inconel no solo es más lento: es técnicamente más difícil de conseguir de forma constante, y esa incertidumbre se refleja en el precio.
Qué alcanza cada proceso
| Proceso | Rango práctico de Ra |
|---|---|
| Fresado, desbaste | 3,2–12,5 µm |
| Fresado, acabado | 0,8–3,2 µm |
| Torneado, acabado | 0,4–1,6 µm |
| Torneado en duro, CBN | 0,2–0,8 µm |
| Escariado | 0,8–1,6 µm |
| Rectificado cilíndrico | 0,1–0,8 µm |
| Rectificado plano | 0,2–1,6 µm |
| Bruñido (honing) | 0,05–0,4 µm |
| Lapeado / pulido | 0,012–0,1 µm |
| Electroerosión por hilo | 0,8–3,2 µm |
El torneado consigue acabados más finos que el fresado con el mismo esfuerzo, porque la herramienta está en contacto continuo en lugar de ir dejando crestas. Si un elemento puede tornearse en lugar de fresarse, su acabado sale más barato.
El error: una indicación general
Un cajetín que dice «todas las superficies Ra 0,8 µm salvo indicación contraria» aplica un acabado fino a todas las caras de la pieza, incluidas la trasera, los laterales, las superficies de amarre y los elementos que nadie tocará nunca.
En una carcasa prismática de titanio con veinte caras, eso puede suponer una docena de pasadas de acabado innecesarias. La pieza funciona exactamente igual con Ra 3,2 µm en dieciocho de ellas.
Escríbalo al revés: una indicación general gruesa, con los acabados finos marcados en las caras que los necesitan. Lo barato debe ser la norma, y lo caro, la excepción.
Dónde un acabado fino justifica realmente su costo
Superficies de sellado. Las ranuras de juntas tóricas y las caras de juntas tienen requisitos de acabado reales, que normalmente figuran en una norma publicada por el fabricante de la junta. Use ese valor, no una suposición.
Superficies de deslizamiento y de apoyo. Donde un eje gira en un agujero o una cara roza contra otra.
Superficies críticas a fatiga. La rugosidad superficial concentra tensiones. En una pieza de titanio sometida a cargas cíclicas, este es un requisito de ingeniería real, no estético, y es también donde importa la integridad superficial y no solo la rugosidad.
Superficies críticas a corrosión. Una superficie rugosa en una pieza de dúplex o de aleación de níquel retiene depósitos e inicia picaduras.
Todo lo que se recubre. La mayoría de los recubrimientos especifican un acabado del sustrato.
Superficies estéticas visibles, si la pieza está a la vista, pero indique «estético» para que el taller sepa que puede conseguirse con un acabado posterior en lugar de con el mecanizado.
Qué especificar además de Ra
Ra es un promedio, y dos superficies con el mismo Ra pueden comportarse de forma muy distinta. Para las superficies críticas, considere:
Rz: altura media de pico a valle. Detecta mejor que Ra los arañazos profundos aislados, que es lo que normalmente hace fallar una junta.
Dirección de las estrías. Que sean circunferenciales o axiales importa para las juntas y para la fatiga. Especifíquela donde importe.
Integridad superficial. En piezas de superaleación torneadas en duro o muy mecanizadas, el estado subsuperficial puede importar más que la rugosidad. Si la capa blanca o la tensión residual de tracción serían un problema, indíquelo, y diga cómo se verificará. Torneado en duro o rectificado trata el riesgo de capa blanca.
Un modelo práctico para el plano
Acabado superficial general: Ra 3,2 µm. Agujero Ø40 H7 y cara A: Ra 0,8 µm, estrías circunferenciales. Ranura de junta tórica según plano del proveedor de la junta, Ra 0,4 µm, Rz 3,2 µm máx. Resto de superficies: tal como quedan del mecanizado.
Cuatro líneas, y la pieza cuesta lo que debe. Compárelo con un único Ra 0,8 µm general, que cuesta más y comunica menos.
Referencia: rugosidad superficial.
Envíe el plano y recibirá una cotización con precio en un plazo de 24 horas hábiles: si una indicación de acabado le está costando dinero sin aportarle nada, lo verá en esa primera respuesta.