Oberflächengüte: Ra, Rz und Rauheitswerte
Rauheit, Messverfahren und deren Einfluss auf Funktion und Kosten.
Was ist Oberflächengüte?
Die Oberflächengüte (auch: Oberflächenrauheit) beschreibt die Feingestalt einer bearbeiteten Oberfläche. Keine bearbeitete Fläche ist perfekt glatt, unter dem Mikroskop zeigen sich immer Riefen, Rillen und Unebenheiten, die vom Fertigungsprozess stammen.
Die Rauheit beeinflusst:
- Dichtungsfunktion, Raue Flächen dichten schlecht ab
- Reibung und Verschleiß, Glatte Flächen = weniger Reibung
- Ermüdungsfestigkeit, Riefen wirken als Kerbstellen
- Optik, Glänzende vs. matte Oberfläche
- Beschichtbarkeit, Haftung von Lacken, Galvanik
Rauheitskennwerte: Ra und Rz
Die zwei wichtigsten Rauheitskennwerte in der Praxis:
| Kennwert | Name | Definition |
|---|---|---|
| Ra | Arithmetischer Mittenrauwert | Mittlere Abweichung des Profils von der Mittenlinie. Der am häufigsten verwendete Wert. |
| Rz | Gemittelte Rautiefe | Mittelwert aus den 5 höchsten Profilspitzen und 5 tiefsten Profiltälern. Empfindlicher gegen Ausreißer. |
Faustformel: Rz ≈ 4 × Ra (variiert je nach Prozess und Material).
Rauheitswerte in der CNC-Praxis
| Ra (µm) | Rz (µm) | Beschreibung | Erreichbar durch |
|---|---|---|---|
| 25 | 100 | Sägeschnitt, Brennschnitt | Sägen, Brennschneiden |
| 12,5 | 63 | Geschruppt, deutliche Bearbeitungsspuren | Schruppen |
| 6,3 | 25 | Geschruppt, sichtbare Bearbeitungsspuren | Grobdrehen, Grobfräsen |
| 3,2 | 12,5 | Standard-Bearbeitungsoberfläche | CNC-Fräsen und -Drehen normal |
| 1,6 | 6,3 | Geschlichtet, kaum sichtbare Spuren | Schlichtgang, feine Schnittdaten |
| 0,8 | 4 | Fein, glatt und leicht glänzend | Feinschlichten |
| 0,4 | 2 | Sehr fein, spiegelähnlich | Schleifen |
| 0,2 | 1 | Feinstbearbeitet | Feinschleifen |
| 0,1 | 0,63 | Hochglanz, optische Qualität | Polieren, Läppen |
Bei Strobel Industry liefern wir standardmäßig Ra 3,2 (entspricht Rz 12,5, Klasse N8). Feinere Oberflächen sind auf Anfrage möglich: beim Fräsen bis Ra 0,8, beim Drehen bis Ra 0,4.
Hinweis: Die Rz-Werte sind Richtwerte. Eine exakte Umrechnung zwischen Ra und Rz gibt es nicht, das Verhältnis hängt von der Profilform ab (Faustformel Rz ≈ 4 bis 6 × Ra). → Ra/Rz-Umrechner mit vollständiger Tabelle
Einfluss auf CNC-Kosten
Wie bei Toleranzen gilt: glattere Oberflächen = höhere Kosten.
- Ra 3,2, Standardbearbeitung, kein Mehraufwand → Basis
- Ra 1,6, Zusätzlicher Schlichtgang, ~10-20% Mehrkosten
- Ra 0,8, Feinschlichten oder Schleifen, ~30-50% Mehrkosten
- Ra 0,4, Schleifen zwingend notwendig, ~80-150% Mehrkosten
Praxis-Tipp: Spezifizieren Sie die Rauheit nur dort, wo es funktional notwendig ist (Dichtflächen, Lagersitze, Führungen). Alle anderen Flächen bleiben auf der Standard-Bearbeitungsrauheit.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet Ra 3,2?
Ra 3,2 bedeutet einen arithmetischen Mittenrauwert von 3,2 Mikrometern (µm). Das ist die Standard-Bearbeitungsqualität bei CNC-Drehen und -Fräsen. Die Oberfläche zeigt leichte Bearbeitungsspuren, die mit dem Fingernagel kaum spürbar sind.
Was ist der Unterschied zwischen Ra und Rz?
Ra ist der arithmetische Mittelwert aller Abweichungen von der Mittenlinie, ein "geglätteter" Wert. Rz ist die gemittelte Rautiefe aus den 5 größten Profilspitzen und -tälern, empfindlicher gegenüber einzelnen tiefen Riefen. Rz ≈ 4 × Ra.
Was ist die beste Oberflächengüte beim CNC-Fräsen?
Mit CNC-Fräsen sind Ra 0,4 bis Ra 0,8 µm erreichbar (mit Feinstschlichtstrategien und VHM-Kugelfräsern). Für noch glattere Oberflächen (Ra < 0,4) ist Schleifen oder Polieren notwendig.
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