Классы чистоты металлических поверхностей
Обновлено: 21.09.2024
Шероховатость поверхности (чистота обработки). Основные понятия, обозначения на чертежах. Классы шероховатости Вариант для печати.
- Базовая длина - длина базовой линии l, длина линиии, используемой для выделения неровностей.
- Средняя линия - средняя линия профиля (m-на рисунке), линия, имеющая форму номинального профиля, с минимальным среднеквадратическим отклонением профиля, от этой линии и отсчитывают все числовые значения для шероховатости:
Рисунок. Профиль шероховатости поверхности и обозначения его характеристик. Средняя линия профиля - не обязательно прямая, см. определение выше.
Параметры шероховатости поверхности Ra, Rz, R max, Sm, S, tp описаны в табличке ниже:
| Условное обозначение параметра шероховатости | Наименование параметра шероховатости | Определение параметра шероховатости +См. рисунок выше |
| Ra | Среднее арифметическое отклонение профиля | Среднее арифметическое абсолютных значений (значений по модулю) отклонений профиля в пределах базовой длины. Интегральная величина. |
| Rz | Высота неровностей профиля по 10 точкам | Сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины. |
| Rmax | Наибольшая высота поверхностей профиля | Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины. |
| Sm | Средний шаг неровностей профиля | Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины. |
| S | Средний шаг неровностей профиля по вершинам | Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины. |
| tp | Относительная опорная длина профиля | Отношение опорной длины профиля к базовой длине, где "p" - значение уровня сечения профиля. |
Если Вам встретился класс шероховатости, то используйте таблицу ниже:
Таблица. Значения параметров Ra и Rz для указанных классов шероховатости (в теории - использование Ra предпочтительнее использования параметраRz).
| Класс шероховатости | Базовая длина l, мм | Ra предпочт., мкм | Ra допустимые, мкм | Rz, мкм |
| 1 | 8,0 | 50 | 80; 63; 40 | 320; 250; 200; 160 |
| 2 | 8,0 | 25 | 40; 32; 20 | 160; 125; 100; 80 |
| 3 | 8,0 | 12,5 | 20;16,0;10,0 | 80; 63; 50; 40 |
| 4 | 2,5 | 6,3 | 10,0;8,0;5,0 | 40; 32; 25; 20 |
| 5 | 2,5 | 3,2 | 5,0; 4,0; 2,5 | 20; 16; 12,5; 10,0 |
| 6 | 0,8 | 1,6 | 2,5; 2,0; 1,25 | 10,0; 8,0; 6,3 |
| 7 | 0,8 | 0,80 | 1,25; 1,00; 0,63 | 6,3; 5,0, 4,0; 3,2 |
| 8 | 0,8 | 0,40 | 0,63; 0,50; 0,32 | 3,2; 2,5; 2,0; 1,60 |
| 9 | 0,25 | 0,20 | 0,32; 0,25; 0,160 | 1,60; 1,25; 1,00; 0,80 |
| 10 | 0,25 | 0,10 | 0,160; 0,125; 0,080 | 0,80; 0,63; 0,50; 0,40 |
| 11 | 0,25 | 0,050 | 0,080; 0,063; 0,040 | 0,40; 0,32; 0,25; 0,20 |
| 12 | 0,25 | 0,025 | 0,040; 0,032; 0,020 | 0,20; 0,16; 0,125; 0,100 |
| 13 | 0,08 | 0,012 | 0,020; 0,016; 0,010 | 0,100; 0,080; 0,063; 0,050 |
| 14 | 0,08 | 0,012 | 0,010; 0,008 | 0,050; 0,040; 0,032 |
Обозначение шероховатости на чертежах. Структура обозначения:
Значения параметров шероховатости указывают на чертежах нижеследующим образом:
- - Ra указывается без символа, а другие параметры с символом.
- - При указании диапазона параметров записывают пределы в 2 сроки:
- - Номинальное значение параметра записывается с предельным отклонением
- - При указании нескольких параметров шероховатости их значения записывают в столбик, сверху вниз в следующием порядке: параметр высоты неровностей (Ra, Rz, Rmax), параметр шага неровностей (Sm,S), относительная опорная длина профиля (tp).
- - Если шероховатость нормируется параметром Ra или Rz из числа приведенных в таблице "Значения параметров Ra и Rz для указанных классов шероховатости" выше, то базовую длину в обозначении шероховатости не указывают.
В зависимости от требуемого вида обработки материалов используют нижеследующие значки шероховатости:
Ниже приведена картинка с указанием обозначений направлений неровностей на значке шероховатости. (Администрации проекта ДПВА такие значки не встречались никогда, но они существуют).
Рисунок. Условные обозначения направлений неровностей на значке шероховатости.
Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно - другие подразделы данного раздела:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Классы чистоты обработки металлоконструкций
От класса обработки металлоконструкций зависит качество выполнения работ. Класс также влияет на прочностные характеристики, внешний вид и устойчивость к износу. Введение в обиход классификации по обработке поверхности изделий упрощает стандартизацию и исключает возникновение разногласий между исполнителем и заказчиком.
Понятие качества обработки
Во время обработки заготовок на фрезерном станке на поверхности образуются гребешки и впадины. Наличие неровностей снижает качество металлоконструкций. В процессе обработки в верхних слоях металла также может образовываться остаточное напряжение, а во внутренних слоях – разность твердости, при которой возникает наклеп или упрочнение. эти вещи влияют на свойства и характеристики готовой продукции, и по ним определяется класс обработки.
Качество готовых изделий определяется двумя основными показателями:
Соотношение физических и механических свойств наружной и центральной частей детали определяют ее качество.
Физические критерии
Во время обработки заготовки подвергаются пластическим изменениям, что влечет за собой изменение характеристик материала по сравнению с первоначальными. При этом происходит упрочнение внешней части и в ней появляется внутренне напряжение. В процессе фрезерной обработки на специальной установке упрочненный слой уменьшается до нескольких сотых миллиметра. При использовании цилиндрической фрезы этот слой может варьироваться в пределах 0,04-0,08 мм, а при использовании торцевой фрезы этот параметр составляет от 0,06 до 0,1 мм. Наличие внутреннего напряжения и упрочнений способствует снижению класса обработки деталей, они снижают продолжительность их эксплуатации.
Микрогеометрические критерии
Грубая черновая обработка с использованием зубчатой фрезы, особенно на больших оборотах, вызывает появление неровностей на кромке деталей, которые можно обнаружить невооруженным взглядом и легко определить на ощупь. Шероховатости и волнистости же менее заметны и практически не прощупываются.
Класс геометрической точности зависит от микрогеометрии, которая зависит от таких параметров:
- качество, износ и форма фрезы;
- жесткость оборудования для обработки и возникающие в процессе вибрации;
- параметры настройки фрезерной машины;
- механические особенности металлической заготовки.
К чему могут привести шероховатости на поверхности металлоконструкций
- некорректная стыковка элементов;
- снижение прочности соединения;
- дефектное наложение лакокрасочных и гальванических покрытий;
- нарушение геометрических данных при измерении;
- падение жесткости стыков;
- ускорение процессов окисления;
- порча металла.
Категории чистоты обработки металла
- Грубая. Наличие шероховатостей можно определить невооруженным взглядом. Получается при использовании метода ручной обработки крупным напильником или фрезами, ножами и сверлами на специальном станке.
- Получистая. При визуальном осмотре неровности практически не заметны. Получается при применении ручного напильника с мелкоабразивной поверхностью или специализированного станка.
- Чистая. Дефекты можно различить только используя специальный инструмент. Для ее получения используется бархатный напильник или специальный шлифовальный агрегат.
- Очень чистая. Предполагает практически полное отсутствие неровностей и шероховатостей. Получается при помощи использования высокоточного ручного шлифовального инструмента или притирки. Такой класс чистоты обработки принят за эталонный.
Классы обработки поверхности металла
Для определения шероховатости используется специальный прибор, а измерение этого критерия проводится в единицах микрометр. Регламент определения чистоты установлен нормами ГОСТ. Всего существует 14 классов обработки поверхности металлоконструкций, которые указаны в таблице.
Степени очистки поверхности металла: ГОСТ 9.402, ИСО 8501
Степени очистки металлов посредством абразивоструйного метода перед окраской или другой обработкой описаны в нескольких стандартах. Наибольшее распространение В России получили следующие два стандарта: ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 и ГОСТ 9.402-2004.
ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014
Статус на 2022 год: действующий.
Степени окисления металла обозначаются буквами A - D. Степени очистки поверхности обозначаются буквами "Sa".
Данный стандарт является визуальным, то есть основывается на фотографических образцах, с которыми производится сравнение очищенной поверхности. Таблица с описанием степеней очистки в данном случае является вспомогательным, дополнительным средством контроля.
Таблица 1 — Характеристика степеней абразивной струйной очистки, ИСО 8501-1-2014
| Обозначение степени очистки | Характеристика степени очистки | Описание очищенной поверхности |
|---|---|---|
| Sa 1 | Слабая абразивная струйная очистка | При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от легко отделимой прокатной окалины, продуктов коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. |
| Sa 2 | Тщательная абразивная струйная очистка | При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от большей части прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Допускается наличие на поверхности трудно отделимой остаточной прокатной окалины. |
| Sa 2 1/2 | Сверхтщательная абразивная струйная очистка | При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Любые оставшиеся следы очистки допускаются в виде бледных пятен, точек или полос. |
| Sa 3 | Абразивная струйная очистка до видимой чистой стали | При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Она должна иметь равномерный металлический цвет. |
Данный стандарт чистоты поверхности ISO 8501-1:2007 издается в Швеции в виде книги с твердым переплётом и фотографиями-образцами, выполненными особым способом печати на пластиковых подложках. Фотографии демонстрируют четыре уровня окисления (коррозии) металлической поверхности без покрытия, а также образцы четырех степеней очистки этих корродированных поверхностей, очищенных при помощи абразивоструйного метода (всего 28 фотографий). Поверка этой книги не требуется и невозможна, так как сама книга - и есть эталон.
ГОСТ 9.402-2004
Статус на 2022 год: действующий.
. выбор степени очистки поверхности металлов 1-й и 2-й групп от окалины и ржавчины в зависимости от условий эксплуатации проводят по таблице 9.
Таблица 9 — Степень очистки поверхности металлических изделий от окалины и ржавчины в зависимости от условий эксплуатации
| Обозначение степени очистки | Характеристика очищенной поверхности | Обозначение условий эксплуатации лакокрасочных покрытий по ГОСТ 9.104 | Характеристика обрабатываемых изделий и материала |
|---|---|---|---|
| 1 | При осмотре с шестикратным увеличением окалина и ржавчина не обнаружены | У1, УХЛ1, ХЛ1, Т1, О1, ОМ1, ОМ2, В5 | Изделия из 1-й и 2-й групп металлов (см. таблицу Д.1), подлежащие окрашиванию по 1-му и 2-му классам по ГОСТ 9.032 |
| 2 | При осмотре невооруженным глазом не обнаружены окалина, ржавчина, пригар, остатки формовочной смеси и другие неметаллические слои | У1, У2, УХЛ1, УХЛ2, ХЛ1, ХЛ2, Т1, Т2, Т3, О1, ОМ1, ОМ2, ОМ3, В5 | Изделия из 1-й и 2-й групп металлов, подлежащие фосфатированию и окрашиванию |
| 3 | Не более чем на 5 % поверхности имеются пятна и полосы плотно сцепленной окалины и литейная корка, видимые невооруженным глазом. На любом из участков поверхности изделия окалина занимает не более 10 % площади пластины размером 25x25 мм | У1, У2, УХЛ1, У3, УХЛ2, УХЛ3, УХЛ4, ХЛ1, ХЛ2, ХЛ3, Т2, Т3 | Изделия из чугуна и стального литья, поковок и горячих штамповок, прокат и изделия сложной формы |
| 4 | С поверхности удалены ржавчина и отслаивающаяся окалина | УХЛ4 | Труднодоступные места крупногабаритных изделий сложной формы из металла толщиной не менее 4 мм |
Поверхности изделий со степенью очистки 4 окрашиванию не подлежат.
Таблица Д.1 — типы черных металлов
Стали углеродистые обыкновенного качества по ГОСТ 380, сталь тонколистовая малоуглеродистая по ГОСТ 9045, прокат стальной повышенной прочности по ГОСТ 19281, прокат для строительных конструкций по ГОСТ 27772, прокат тонколистовой из углеродистой стали, качественной и обыкновенного качества по ГОСТ 16523
Прокат из стали повышенной прочности (низколегированные стали) по ГОСТ 9281, чугун серый
Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные по ГОСТ 5632 и ГОСТ 20072
Обратите внимание: эти два стандарта имеют обратную зависимость в порядке степеней очистки — по стандарту ИСО наилучшая степень очистки — Sa3 — расположена в таблице стандарта последней, а по ГОСТу 9.402 лучшая степень — первая в таблице. И наоборот, самая слабая очистка по ИСО — Sa 1 — первая в таблице, а по ГОСТу — она 4-я.
Когда речь идет о "второй степени очистки", вероятнее всего, речь идет о стандарте 9.402, потому что по ИСО в названии степени должны присутствовать буквы Sa. Но не лишним будет уточнить, какой из стандартов имеется ввиду в данном случае.
Таблица — Примерное соответствие степеней очистки по двум стандартам
| ГОСТ 9.402 | ИСО 8501 |
|---|---|
| 1 | Sa 3 |
| 2 | Sa 2 1/2 |
| 3 | Sa 2 |
| 4 | Sa 1 |
ГОСТ 9.402-2014, 5.11 Обезжиривание.
- горячей питьевой воды (от 70°C),
- пара (от 130°C)
- растворителей
- эмульсионными составами
- щелочными водными растворами.
После каждой технологической стадии химической подготовки поверхности проводят промывку поверхности питьевой водой.
Состояние поверхности изделий контролируют не позднее чем через 6 ч после подготовки поверхности, и, дополнительно, непосредственно перед окрашиванием при сроке хранения более 6 ч.
Качество обезжиривания должно соответствовать требованиям специальной таблицы.
Контроль степени обезжиривания производят методом смачиваемости, капельным методом либо методом протирки.
Вопросы и ответы
Перефразируя вопрос, можно сказать, что вторая степень ИСКЛЮЧАЕТ присутствие на рассматриваемой поверхности окалины, ржавчины, пригара, формовочной смеси и любых иных неметаллических слоёв (без применения увеличительных приборов).
В принципе, данной степени обычно можно достичь почти любым инструментом: начиная от механических - наждачной бумаги, шлифовальной машины; эжекторным пистолетом, заканчивая очисткой аппаратом напорного типа. Другой вопрос в том, насколько этот процесс будет трудоёмким? Какие работы ещё нужно будет выполнить после очистки? И сколько это всё займёт времени? Скорость и сложность проведения работ зависят от: типа очищаемой поверхности, видов и степени загрязнения, сложности конструкции и общей площади, которую необходимо очистить. Возникает также вопрос: какую скорость очистки считать приемлемой? Ведь для каждого эта мера - своя. Поэтому простого единого ответа здесь быть не может, проконсультируйтесь у специалиста, описав вашу задачу и ситуацию.
Чаще всего достаточно Sa 2 1/2. Точнее смотрите в паспорте на применяемую антикоррозийную покрасочную систему. Там же должны быть описаны требуемый профиль поверхности (шероховатость), степени обезжиривания и обеспыливания поверхности.
Визуально. Путём сравнения изучаемой поверхности с фототографиями стандарта ISO 8501-1:2007.
Зависит: от самого абразива, вида загрязнения, требуемой степени очистки, сопла и компрессора. Подробнее - см. таблицы и графики в этой статье.
- Механическое удаление грубых дефектов
- Обезжиривание
- Очистка от старого покрытия, окислов и других загрязнений - до требуемой степени, чаще всего SA 2 1/2.
- Придание требуемого профиля поверхности
- Удаление растворимых солей
- Обеспыливание
- Осушение
Компания ГСК-Сервис поставляет всё необходимое оборудование для выполнения очистки любой степени металлических и бетонных конструкций.
Если после прочтения данной статьи у вас остались вопросы — звоните по телефону или закажите консультацию — мы любим консультировать людей.
Класс чистоты обработки при изготовлении металлоконструкций напрямую влияет на качество монтажных работ. От этого параметра зависит прочность, износоустойчивость и внешний вид конструктивных элементов. Классификация чистоты обработки позволяет стандартизировать требования по качественным характеристикам металлоконструкций, исключив разногласия между заказчиком и производителем.
Что такое качество металлообработки конструкций
Детали проходят различные виды обработки перед изготовлением металлоконструкций. При использовании фрезеровального станка на поверхности могут образовываться гребешки и впадины. Из-за неровностей качество готовых изделий снижается, в верхних слоях могут образовываться остаточные напряжения, во внутренних – упрочнения. Эти характеристики очень влияют на характеристики готовой металлопродукции. Они определяют особенности деления обработки на классы.
Два основных показателя, определяющие качество готовых изделий:
- Физические характеристики.
- Геометрические параметры.
Их соотношение позволяет эффективно определить класс качества готовой детали.
Физические характеристики
Пластические изменения, которым подвергается металла в процессе обработки, меняет физические параметры заготовок. Внешняя часть упрочняется, с образованием внутреннего напряжения. При фрезерной обработки верхний слой истончается. При обработке цилиндрической фрезой он может достигать 0,04-0,08 мм, торцевой – 0,06-0,1 мм. При появлении внутренних напряжений класс обработки деталей снижается, уменьшается также эксплуатационный срок готовых изделий.
Геометрические параметры
В процессе металлообработки, особенно зубчатой фрезой, на поверхности могут появляться неровности в области кромки. Они легко определяются визуально или на ощупь. Класс геометрической точности формируется с учетом микрогеометрии, на которую влияют такие факторы:
- Тип используемой фрезы, ее износ и качественные характеристики.
- Жесткость металлообрабатывающего оборудования.
- Настройка фрезеровальной машины.
- Механические особенности заготовки.
Наличие шероховатостей на поверхности детали могут привести к таким последствиям:
- Неправильная стыковка деталей.
- Снижение прочностных параметров соединения.
- Дефекты на окрашенной поверхности.
- Нарушение геометрии при проведении измерительных мероприятий.
- Уменьшение жесткости стыков.
- Ускорение окислительных процессов.
- Порча металлоконструкций.
Категории чистоты металлообработки
Классификация предполагает 4 основные категории чистоты обработки металла:
- Грубая. Шероховатости на поверхности определяются визуально, без использования специализированной аппаратуры. Обычно к этой категории относятся металлоконструкции, прошедшие ручную обработку напильниками, фрезами, сверлами или ножами на станках.
- Получистая. При осмотре невооруженным взглядом сложно определить неровности на поверхности металла. Такие металлоконструкции получаются после обработки специализированным станком или напильником с мелким зерном.
- Чистая. Для определения дефектов необходим специальный инструмент. Такой поверхностью обладают детали, обработанные на шлифовальной аппаратуре или при помощи бархатного напильника.
- Очень чистая. Неровности и шероховатости при такой металлообработке практически отсутствуют. Для этого используют ручные шлифовальные инструменты или притирки. Этот класс обработки считается эталонным.
Существует специальная таблица классов обработки поверхности металла. В нее внесены данные, определенные специальным прибором, измеряющим шероховатость. Чистота обработки регламентируется требованиями ГОСТ.
Читайте также: