Materialen en oppervlakteruwheid

Oppervlakteruwheid

Het begrip ruwheid van een oppervlakte is vast verbonden met de oppervlakte van materialen. Elk materiaal bezit een oppervlakte ruwheid, die afhankelijk is van het soort materiaal en de manier van afwerken. De ruwheid van een materiaal kan gemeten worden, en de waarde wordt daarna uitgedrukt in Ra per micrometer.
Bij het toepassen van materialen in professioneel gebruik (machines en voorwerpen), is het belangrijk, dat deze de juiste ruwheid hebben. De ruwheid heeft namelijk invloed op de reinigbaarheid van materialen, en daarmee het achterblijven van corroderende stoffen, wat kan resulteren in ongewenste corrosie of een instabiel productieproces.

Oppervlakteruwheid in de industrie

Wat de juiste ruwheid is, kan verschillen per toepassing. In professioneel gebruik, kan men per sector aangeven welke norm gehanteerd wordt. Zo hanteert men voor voeding bijvoorbeeld minder dan 0.8 Ra per um, maar wordt in de farmacie minder dan 0.25 Ra per um gehanteerd.
Naast de oppervlakteruwheid in Ra, is ook de oppervlakte structuur van toepassing. De Ra parameter geeft echter geen indicatie over de oppervlakte structuur. Ondanks dat oppervlaktestructuur van invloed is, hanteert men in de praktijk vaak de oppervlakteruwheid, uitgedrukt in Ra, als richtlijn voor toegepaste materialen in verschillende sectoren. Uit onderzoek is namelijk gebleken dat reinigbaarheid en vuilaanhechting een sterke relatie hebben met de oppervlakteruwheid.
Een lagere ruwheid zorgt voor minder corrosie, doordat corroderende stoffen minder goed blijven hechten. Door de betere reinigbaarheid, is is de kans op corrosie in machines en voorwerpen lager, resulterend in een goedkoper, betrouwbaarder, maar ook veiliger productieproces.

Het verkrijgen van de juiste oppervlakte ruwheid

Als men bepaalt heeft welke oppervlakteruwheid de juiste is, voor de combinatie materiaal en toepassing, kan men zich richten op de behandeling, waarmee de bepaalde oppervlakteruwheid behaalt kan worden.
Er is een breed scala aan behandelingen dat zich richt op het bewerken van de oppervlakteruwheid van een materiaal. Deze behandelingen lopen uiteen van fysieke, zoals bijvoorbeeld stralen, slijpen, polijsten en borstelen, tot andersoortige zoals elektrolytisch polijsten, passiveren en beitsen. De behandelingen verschillen niet alleen in het resultaat wat te behalen is in de oppervlakteruwheid, maar ook in het proces dat wordt gebruikt om de oppervlakteruwheid te beïnvloeden. De verschillen in proces bepalen weer een aantal factoren die voor de productie van voorwerpen van belang zijn. Te denken valt natuurlijk aan de kosten van het proces, maar ook de beperkingen zoals omvang van de te bewerken voorwerpen, of de tijd die een proces kost. Het kiezen van het juiste proces is een afweging van veel factoren, waarbij de combinatie materiaal en toepassing sturend is.

Resultaat bepaling

Na het bewerkingsproces is het belangrijk te bepalen of de uitgevoerde behandeling het gewenste resultaat heeft behaald. De initiële bepaling kan men uitvoeren met een ruwheidsmeter. Hiervoor zijn handzame en veelgebruikte meters voor beschikbaar. Als men in detail wil bepalen wat het resultaat is van de behandeling, kan men ook kijken naar gebruik van een Ferroxyl-test, testen met palladiumchloride of een passiviteits meter.