Drsnost povrchu

Drsnost povrchu je souhrn jemných nerovností (výstupků a prohlubní), které na povrchu součásti zanechává nástroj, brusná zrna nebo jiný výrobní proces (anglicky surface roughness). Spolu s vlnitostí a úchylkami tvaru tvoří strukturu povrchu. Drsnost ovlivňuje tření a opotřebení, těsnost spojů, únavovou pevnost, přilnavost nátěrů i vzhled.

Nejpoužívanějším parametrem je Ra, střední aritmetická úchylka profilu v mikrometrech. Vyjadřuje průměrnou výšku nerovností, proto je stabilní a dobře porovnatelný, ale necitlivý na ojedinělé hluboké rýhy. Parametr Rz (největší výška profilu) udává vzdálenost nejvyššího výstupku a nejhlubší prohlubně v základní délce a je vždy větší než Ra, obvykle několikanásobně. Přesný přepočet mezi Ra a Rz neexistuje. Parametry a jejich zápis definovaly normy ISO 4287 a ISO 1302, které postupně nahrazuje soustava ISO 21920. Plošné (3D) hodnocení povrchu popisuje ISO 25178 s parametry Sa a Sz.

Orientační hodnoty Ra: hrubování obvykle 6,3 až 25 µm, soustružení a frézování na čisto 1,6 až 3,2 µm, jemné soustružení a broušení 0,2 až 0,8 µm, honování, lapování a leštění 0,05 až 0,4 µm. Předepisované hodnoty se volí z řady 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5 µm. Odlitky do písku, pálené řezy nebo FDM tisk mají povrch výrazně drsnější než obrobené plochy.

Na výkrese se drsnost zapisuje značkou ve tvaru „fajfky“ s hodnotou, například Ra 1,6. Značka uzavřená vodorovnou čárou předepisuje povrch vytvořený úběrem materiálu, značka s kroužkem povrch bez úběru (surový odlitek, válcovaný plech). Obecná drsnost se uvádí u popisového pole, přísnější hodnoty přímo na funkčních plochách. Měří se nejčastěji dotykovým drsnoměrem s diamantovým hrotem, jemné nebo měkké povrchy opticky.

Drsnost předepisujte na funkčních plochách: kluzných a ložiskových místech, těsnicích plochách pro O-kroužky a hřídelová těsnění, lícovaných a dosedacích plochách, plochách namáhaných na únavu a na pohledových plochách. Pro běžné obrobené plochy bez zvláštní funkce obvykle stačí Ra 3,2 µm, pro lícované plochy ve stupni IT7 se obvykle předepisuje Ra 0,8 až 1,6 µm, pro přesnější ještě jemnější.

Řešte ji i u prototypů a dílů z 3D tisku, pokud mají těsnit, klouzat nebo se lakovat. Požadovaný povrch se pak dosahuje dodatečným obrobením, broušením nebo vyhlazením.

Nejčastější chybou je předepsat Ra 0,8 nebo jemnější „pro jistotu“ na celý díl. Jemnější povrch často znamená další operaci (broušení, leštění) a výrazně vyšší cenu. Opačnou chybou je výkres bez obecné drsnosti, kdy výrobce zvolí povrch podle svých zvyklostí.

Samotné Ra nepopisuje povrch úplně: dva povrchy se stejným Ra mohou mít jiný tvar nerovností i jinou funkci. U těsnicích a kluzných ploch proto zvažte doplnění Rz, materiálového podílu nebo směru stop. Například pro hřídelová těsnění výrobci těsnění obvykle požadují Ra řádově 0,2 až 0,8 µm a broušení bez spirálových stop. Tryskání, eloxování nebo lakování drsnost mění, uveďte proto, zda hodnota platí před povrchovou úpravou, nebo po ní. Starší výkresy mohou používat zastaralé značení podle dřívějších norem, které je vhodné při revizi převést na současné.