Rauheit

DIN 4760 (Juni 1982) definiert in Punkt 2.4.2.2 „Gestaltabweichungen 3. bis 5. Ordnung (Rauheit). Gestaltabweichungen 3. bis 5. Ordnung sind solche regelmäßig oder unregelmäßig wiederkehrende Abweichungen der Istoberfläche eines Formelementes, bei denen das Verhältnis der Abstände zur Tiefe im allgemeinen zwischen 100:1 und 5:1 liegt…“ und nennt als Beispiele für die Art der Abweichung Rillen, Riefen, Schuppen, Kuppen (s. DIN 4761) und die Gefügestruktur. Der Entwurf DIN 4762, T1 (Oktober 1986) beschreibt die Oberflächenrauheit als „….Oberflächenunregelmäßigkeiten mit relativ kleinen Abständen, die üblicherweise solche Unregelmäßigkeiten einschließen, die durch das angewendete Fertigungsverfahren und/oder andere Einflüsse verursacht werden. … Diese Unregelmäßigkeiten werden innerhalb vereinbarter definierter Grenzen betrachtet, z.B. innerhalb der Bezugsstrecke…“

Die Ermittlung der Rauheit erfolgt durch zweidimensionale Rauheitsmessung nach dem Tastschnittverfahren (genaue Messung) oder durch Vergleich mit Oberflächen bekannter Rauheit (ungefähre Bestimmung). Beim Tastschnittverfahren wird ein Meßtaster mit konstanter Geschwindigkeit über die Oberfläche geführt, hierdurch werden die Ist-Oberfläche aufgezeichnet und z.B. folgende Rauhigkeitskenngrößen ermittelt:

  • Maximale Rauhtiefe Rmax: Dies ist die größte der auf der Gesamtmeßstrecke lm vorkommenden Einzelrauhtiefen Z.
  • Gemittelte Rauhtiefe Rz: Dies ist der Mittelwert aus den Einzelrauhtiefen fünf aufeinanderfolgender Einzelmeßstrecken le.

  • Mittenrauhwert Ra: Dies ist der arithmetische Mittelwert der absoluten Beträge aller Abstände des Rauheitsprofils R von der mittleren Linie innerhalb der Gesamtmeßstrecke lm.

Gleitflächen weisen nach der Endbearbeitung je nach Werkstoff folgende Mittenrauhwerte Ra auf (Durchschnittswerte):

Wolframkarbid 0,01 mm

Siliziumkarbid 0,04 mm

Chromguß 0,20 mm

Hartkohle 0,15 mm

Keramik 0,15 mm.

Bei Drehteilen soll die maximale Rauhtiefe im Bereich dynamisch belasteter O-Ringe aus Elastomeren und PTFE kleiner 4 mm im Bereich statisch belasteter O-Ringe kleiner 16 mm, sowie im Bereich von Radial-Wellendichtringen < 4 mm sein. Auswirkungen der Rauheit: Etwas rauhere Gleitflächen bewirken eine Verringerung des Losbrechmomentes beim Anfahren der GLRD. Mit sinkender Rauheit steigt der Traganteil und damit die Belastbarkeit einer GLRD. Über die Variation der Rauheit der fertigbearbeiteten Gleitfläche besteht die Möglichkeit, die Schmierfilmdicke zwischen den Gleitflächen und damit die Leckage einer GLRD zu beeinflussen.

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