Tabelas de acabamento de superfície

Acabamento de superfície: polimento mecânico e eletropolimento

Usinagem e polimento mecânico

O polimento mecânico ou a usinagem deixam numerosos riscos na superfície, que geram áreas com diferentes potenciais elétricos devido às tensões superficiais. Uma superfície eletropolida, por outro lado, é essencialmente equilibrada.

Células corrosivas locais não podem se formar, pois as diferenças galvânicas locais causadas por tensões de polimento na superfície do aço inoxidável foram eliminadas.

O método mais eficaz para eliminar rebarbas, dobras, inclusões e outras anormalidades é o eletropolimento. Este processo eletrolítico, oposto ao processo de galvanoplastia, visa remover o metal sem causar espalhamento ou dobras. Os picos são dissolvidos mais rapidamente do que os vales, devido à maior concentração de corrente sobre as protuberâncias. Essa ação produz um alisamento e arredondamento do perfil da superfície. Devido ao perfil arredondado, as superfícies eletropolidas são muito mais fáceis de limpar do que as superfícies polidas apenas mecanicamente.

Padrões de acabamento de superfície

Até recentemente, a medição e a especificação do acabamento de superfície eram objeto de especulação. A quantidade de padrões diferentes de acabamento de superfície utilizados por diferentes fabricantes de equipamentos gerou muita confusão e mal-entendidos em todo o setor.

Especificações cada vez mais rigorosas estão sendo exigidas para o acabamento de superfície em todos os itens de equipamentos de processo nas indústrias farmacêutica e de biotecnologia, e muitos fornecedores de válvulas e tubulações estão quantificando a rugosidade da superfície de seus produtos.

A especificação da referência do grão não pode ser equiparada a um acabamento de superfície consistente. As variáveis que influenciam o acabamento resultante incluem o tamanho do grão, a carga da ferramenta, a condição da ferramenta, a velocidade de avanço, a velocidade de deslocamento, a condição do metal a ser polido e o lubrificante utilizado, se houver.

Para resultados precisos e consistentes, o acabamento da superfície deve ser especificado em uma faixa ou nível máximo de rugosidade média (Ra). Normalmente, essa faixa é expressa em micrômetros (mícrons) ou micropolegadas.

Valores em mícron ou micropolegada que expressam o acabamento de superfície como rugosidade média (Ra) são intercambiáveis ​​com aqueles identificados como média da linha central (CLA) ou média aritmética. Valores medidos expressos como raiz quadrada média (RMS) serão aproximadamente onze por cento maiores do que valores expressos em Ra. (Micropolegadas x 1.11 = RMS). Para medições de rugosidade da superfície, a BBS-Systems utiliza um instrumento de medição de superfície. O acabamento de superfície pode então ser descrito usando o parâmetro de rugosidade média (Ra). O valor de Ra é o valor médio dos desvios de sua linha central ao longo de um comprimento de amostragem prescrito.

Os crescentes requisitos de pureza nas indústrias farmacêutica e de biotecnologia exigem que as superfícies em contato com o produto tenham acabamentos que atendam aos padrões BPE. Com o advento da ASME/BPE, as indústrias farmacêutica e de biotecnologia finalmente contam com um padrão de acabamento de superfície de aplicação universal.

Alguns valores de acabamento de superfície

Grão: mede o número de arranhões por polegada linear da lixa. Números mais altos indicam uma superfície mais lisa.

RMS: definido como rugosidade quadrática média (Root Mean Square), este método mede a amostra em relação a picos e vales. Números menores indicam um acabamento mais liso

Ra: conhecida como média aritmética, essa medida representa a média de todos os picos e vales. Números menores indicam um acabamento liso.

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Eletropolimento

O eletropolimento é um processo que combina corrente elétrica e produtos químicos para remover material da superfície; é o método mais eficaz para remover rebarbas, dobras, inclusões e outras anormalidades. Picos são removidos mais rapidamente do que vales devido à concentração de corrente neles. Este processo deixa a superfície extremamente lisa e é muito mais fácil de limpar, reduzindo a área total necessária para ser esterilizada. Este processo eletrolítico é frequentemente especificado devido à ampla gama de benefícios inerentes em relação ao polimento mecânico isolado.

Os benefícios inerentes do eletropolimento subsequente ao polimento mecânico são os seguintes:

• Superfícies superiores para limpeza e esterilização;
• As superfícies passivadas resultantes aumentam a resistência à corrosão;
• Aparência refletiva de alto brilho;
• Eliminação de superfícies manchadas ou rasgadas causadas por acabamento abrasivo;
• Remoção de inclusões e contaminantes presos, como lubrificantes e partículas abrasivas;
• Maior resistência à corrosão;
• Superfície mais limpa das áreas de “contato úmido”;
• Remoção de oclusões superficiais;
• Redução do atrito da superfície.

O eletropolimento também reduz muito a área total da superfície a ser limpa e esterilizada.