Ra et Rz
L'état de surface se décrit par des paramètres calculés à partir d'un profil mesuré.
- Ra, l'écart moyen arithmétique, moyenne la hauteur absolue du profil par rapport à sa ligne moyenne. Il est robuste et très répandu, mais peu sensible aux pics et aux creux isolés.
- Rz, la hauteur maximale du profil moyennée sur les longueurs de base, réagit aux pics et aux creux individuels et est souvent plus pertinent pour l'étanchéité et les revêtements.
Il n'existe pas de conversion fixe entre Ra et Rz ; le rapport dépend du caractère de la surface. Termes, paramètres et indication sur les dessins sont définis dans la série ISO 21920, qui a remplacé l'ISO 4287, l'ISO 4288 et l'ISO 1302. En Amérique du Nord, la rugosité s'exprime couramment en Ra en micropouces ; 1 µm équivaut à 39,37 µin.
Ce qui détermine la surface brute
La surface moulée est une réplique de la première couche de la carapace, elle-même réplique de la cire. Les influences sont le fini du moule, la cire et les conditions d'injection, la finesse et le mouillage de la barbotine de contact, la pénétration du stuc, les réactions entre métal et carapace à haute température, et l'alliage lui-même. Les sections massives, qui restent chaudes plus longtemps, tendent à être plus rugueuses que les parois minces. Le grenaillage ultérieur modifie la texture : il enlève la calamine et uniformise l'aspect, et peut augmenter ou diminuer la rugosité mesurée selon le média.
États de surface typiques
| État de surface | Ra (µm) | Ra (µin) | Remarque |
|---|---|---|---|
| Fonderie de précision, brut de coulée (acier, typique) | 1.6 – 6.3 | 63 – 250 | Selon l'alliage, la couche de contact, la surface de la cire et l'épaisseur |
| Grenaillé ou sablé | 3.2 – 12.5 | 125 – 500 | Texture mate uniforme ; valeur selon l'abrasif |
| Meulé (zone d'attaque) | 1.6 – 6.3 | 63 – 250 | Zones locales ; orientation des stries différente |
| Tourné ou fraisé | 0.8 – 3.2 | 32 – 125 | Surfaces fonctionnelles, d'étanchéité et de portée |
| Rectifié ou poli | 0.1 – 0.8 | 4 – 32 | Uniquement si la fonction ou l'hygiène l'exige |
Plages indicatives typiques issues de la pratique industrielle, non tirées d'une norme et non garanties. La rugosité réalisable se convient par pièce, idéalement avec des échantillons de référence.
Spécifier les exigences de surface
- Indiquer le paramètre, la limite et la zone d'application ; une valeur de rugosité globale unique pour toute la pièce est rarement nécessaire et peut coûter cher.
- Distinguer les surfaces fonctionnelles (étanchéité, portée, écoulement, hygiène) des surfaces générales.
- Garder à l'esprit que la mesure au palpeur sur une texture de fonderie dépend de la position et de la direction de mesure. Pour les surfaces brutes, la comparaison avec des échantillons de référence convenus ou des échantillons viso-tactiles est une pratique courante et souvent plus parlante.
- Définir l'état de surface à la livraison : brut de coulée, grenaillé (avec quel média), décapé et passivé, poli.
La VDG P 690 contient des classes de surface propres à la fonderie de précision, qui peuvent être citées sur les plans à la place de valeurs de rugosité individuelles.
Discontinuités de surface et acceptation visuelle
La rugosité décrit une texture, non des imperfections isolées. Piqûres, excès de métal, petites inclusions, traces d'attaque et de plan de joint sont évalués par examen visuel selon une norme d'acceptation :
- L'ISO 19959:2020 spécifie les critères d'acceptation pour l'examen visuel des pièces de fonderie de précision en acier, alliages de nickel et alliages de cobalt.
- L'ASTM A997 est la pratique ASTM correspondante pour la fonderie de précision.
- MSS SP-55 et ASTM A802 sont largement utilisées pour la robinetterie, les pompes et les pièces moulées en acier en général.
Le niveau d'acceptation et les surfaces auxquelles il s'applique doivent être convenus avant la production. En l'absence de norme citée, des échantillons limites approuvés remplissent le même rôle.
Améliorer la surface
Lorsque la fonction exige une surface plus fine que le brut de coulée, les options sont la tribofinition, le meulage sur bande et le polissage, l'électropolissage des inoxydables ou l'usinage. Chacune modifie légèrement les dimensions, ce dont le tolérancement doit tenir compte ; voir opérations de parachèvement.