Rugosità
Superficie
Si distinguono tre tipi di superficie: reale, geometrica e di riferimento.
- Superficie reale: è la superficie che delimita, il corpo considerato e lo separa dall'ambiente circostante;
- Superficie geometrica: è la superficie ideale la cui forma è definita dal disegno del corpo, o da ogni altro documento tecnico;
- Superficie di riferimento: è la superficie rispetto la quale vengono determinati i parametri di rugosità.
Definizione
La rugosità (o scabrosità o scabrezza o scabrezza assoluta) è una proprietà della superficie di un corpo, costituita da microimperfezioni geometriche normalmente presenti sulla superficie o anche risultanti da lavorazioni meccaniche; tali imperfezioni si presentano generalmente in forma di solchi o scalfitture, di forma, profondità e direzione variabile.
La rugosità di una superficie può essere misurata mediante strumenti denominati rugosimetri. Il procedimento di misura della rugosità consiste nella registrazione del profilo della superficie ottenuto lungo una determinata linea di misura (o di scansione); tale profilo viene poi analizzato definendo un parametro numerico che costituisce la misura della rugosità. Parte fondamentale del processo di calcolo dei vari parametri di rugosità è l'operazione di filtraggio che consente di ottenere una misura della sola qualità della superficie, depurata dagli effetti che gli errori di geometria del pezzo hanno sul profilo misurato.
La misura della rugosità Ra, espressa in micron, è il valore medio aritmetico degli scostamenti del profilo reale della superficie rispetto alla linea media. Tale misura è riferita ad una lunghezza di base l del profilo analizzato per evitare l'influenza di altri tipi di irregolarità.
Il valore Ra non è però sufficiente per definire completamente le caratteristiche morfologiche della superficie, in quanto profili dagli andamenti differenti dallo stesso scostamento medio aritmetico presenteranno lo stesso valore di Ra; per tale motivo si sono introdotti altri paramenti, come Rq, media quadratica degli scostamenti dei punti del profilo dalla linea media; tale parametro, essendo una media quadratica è più sensibile ai bruschi scostamenti del profilo da un andamento regolare ed è in generale maggiore rispetto al valore Ra.
Parametri fondamentali sulla rugosità delle superfici
Scostamento del profilo
È la distanza fra un punto del profilo e la linea di riferimento, presa nella direzione della misurazione.
Linea di riferimento
Come linea di riferimento, possono essere assunte:
- Linea media dei minimi quadrati del profilo, detta più semplicemente Linea media, che ha la forma del profilo geometrico e che divide il profilo in modo che, all'interno della lunghezza di base "l", la somma dei quadrati degli scostamenti a partire da questa linea, sia la minima.
- Linea media aritmetica del profilo, detta anche Linea centrale, ha la forma del profilo geometrico, è parallela alla direzione di questo e divide il profilo in modo che, all'interno della lunghezza di base, la somma delle aree F e di quelle F' comprese fra la linea centrale ed il profilo siano uguali.
Picco locale del profilo
È la parte di profilo che congiunge due minini adiacenti del profilo stesso.
Valle locale del profilo
È la parte del profilo che congiunge due massimi adiacenti del profilo stesso. Un picco locale e la sua valle adiacente costituiscono una irregolarità locale.
Picco del profilo
È la porzione del profilo, al di sopra della linea media m, che congiunge due punti consecutivi d'intersezione del profilo con la linea media.
Valle del profilo
Analogamente, è la porzione del profilo al di sotto della line media m, che congiunge due punti consecutivi d'intersezione del profilo con la linea media. Un picco di profilo ed una valle adiacente costituiscono una irregolarità del profilo. Le parallele alla linea media passanti rispettivamente per il punto più alto e per il più basso del profilo sono la linea di picco del profilo e la linea di valle del profilo.
Tabella sulle rugosità unificate
| Rugosità [µm] | Classe di rugosità | Rugosità [µm] | Classe di rugosità | |
| 50 | N 12 | 0,8 | N 6 | |
| 25 | N 11 | 0,4 | N 5 | |
| 12,5 | N 10 | 0,2 | N 4 | |
| 6,3 | N 9 | 0,1 | N 3 | |
| 3,2 | N 8 | 0,05 | N 2 | |
| 1,6 | N 7 | 0,025 | N 1 |
Rugosità per alcuni materiali
Di seguito sono riportati alcuni valori di rugosità (in mm) tipici per alcuni materiali:
- Resina, ottone, vetro tra 0,0015 e 0,02
- Acciaio bituminate tra 0,10 e 0,15
- Acciaio asfaltate o catramate tra 0,3 e 0,9
- Lamiera saldata tra 0,2 e 1,0
- Ghisa rivestite con bitume tra 0,12 e 0,15
- Ghisa non rivestite tra 0,2 e 0,4
- Calcestruzzo tra 0,4 e 2,0.
