Acabado superficial
Muchos factores contribuyen al acabado superficial en la fabricación. En los procesos de conformado, como el moldeado o el conformado de metal, el acabado de la superficie de la matriz determina el acabado de la superficie de la pieza de trabajo. En el mecanizado, la interacción de los filos de corte y la microestructura del material que se está cortando contribuyen al acabado final de la superficie.
En general, el costo de fabricación de una superficie aumenta a medida que mejora el acabado de la superficie. Por lo general, cualquier proceso de fabricación se optimiza lo suficiente para garantizar que la textura resultante sea utilizable para la aplicación prevista de la pieza. Si es necesario, se agregará un proceso adicional para modificar la textura inicial. El gasto de este proceso adicional debe justificarse agregando valor de alguna manera, principalmente una mejor función o una vida útil más larga. Las piezas que tienen contacto deslizante con otras pueden funcionar mejor o durar más tiempo si la rugosidad es menor. La mejora estética puede agregar valor si mejora la capacidad de venta del producto.
Un ejemplo práctico es el siguiente. Un fabricante de aviones contrata con un proveedor para fabricar piezas. Se especifica un cierto grado de acero para la pieza porque es lo suficientemente fuerte y duro para la función de la pieza. El acero es mecanizable, aunque no de mecanizado libre. El vendedor decide fresar las piezas. El fresado puede alcanzar la rugosidad especificada (por ejemplo, ≤ 3,2 µm) siempre que el maquinista utilice insertos de primera calidad en el molino de extremo y reemplace los insertos después de cada 20 piezas (en lugar de cortar cientos antes de cambiar los insertos). No es necesario agregar una segunda operación (como esmerilado o pulido) después del fresado, siempre y cuando el fresado se realice lo suficientemente bien (insertos correctos, cambios de insertos lo suficientemente frecuentes y líquido refrigerante limpio). Los insertos y el refrigerante cuestan dinero, pero los costos de esmerilado o pulido (más tiempo y materiales adicionales) costarían incluso más que eso. Obviar la segunda operación resulta en un costo unitario más bajo y, por lo tanto, un precio más bajo. La competencia entre los proveedores eleva esos detalles de importancia menor a crucial. Ciertamente, era posible fabricar las piezas de una manera ligeramente menos eficiente (dos operaciones) por un precio ligeramente más alto; pero solo un proveedor puede obtener el contrato, por lo que la ligera diferencia en eficiencia se magnifica por la competencia en la gran diferencia entre la prosperidad y el cierre de las empresas.
Al igual que los diferentes procesos de fabricación producen piezas con diferentes tolerancias, también son capaces de diferentes rugosidades. En general, estas dos características están vinculadas: los procesos de fabricación que son dimensionalmente precisos crean superficies con baja rugosidad. En otras palabras, si un proceso puede fabricar piezas con una tolerancia dimensional estrecha, las piezas no serán muy ásperas.
Debido a la abstracción de los parámetros de acabado de la superficie, los ingenieros generalmente usan una herramienta que tiene una variedad de rugosidades de superficie creadas utilizando diferentes métodos de fabricación.
