LS3.2 Rauhigkeit von Oberflächen bei CNC-Fertigung: Unterschied zwischen den Versionen

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='''Oberflächengüte''' <ref>Die Nichtmetalle, Verlag Neuer Merkur GmbH, Ernst Rieder</ref> <ref>Fachkunde Metall, Verlag Europa Lehrmittel</ref> <ref>Fachwissen Metall, Bildungsverlag Eins</ref> <ref>Lehrbuch der Zahntechnik Band 3, Quintessens Verlag, A. Hohmann / W. Hielscher</ref> <ref>Fachkenntnisse Zerspanungsmechaniker, Verlag Handwerk und Technik</ref>=
=='''Oberflächengüte'''== <ref>Die Nichtmetalle, Verlag Neuer Merkur GmbH, Ernst Rieder</ref> <ref>Fachkunde Metall, Verlag Europa Lehrmittel</ref> <ref>Fachwissen Metall, Bildungsverlag Eins</ref> <ref>Lehrbuch der Zahntechnik Band 3, Quintessens Verlag, A. Hohmann / W. Hielscher</ref> <ref>Fachkenntnisse Zerspanungsmechaniker, Verlag Handwerk und Technik</ref>
== Definition ==
 
=== Definition ===
Die Oberflächengüte ist ein Ausdruck für die '''Rauheit''' in der Oberflächenprüfung.
Die Oberflächengüte ist ein Ausdruck für die '''Rauheit''' in der Oberflächenprüfung.
Die '''Rauheit''' wird i.d.R. (in der Regel/normalerweise) als '''Mittenrauwert''' (R<sub>a</sub>) in μm (Mikrometer/0,001 mm) oder als gemittelte Rautiefe (R<sub>z</sub>) in μm angegeben.
Die '''Rauheit''' wird i.d.R. (in der Regel/normalerweise) als '''Mittenrauwert''' (R<sub>a</sub>) in μm (Mikrometer/0,001 mm) oder als gemittelte Rautiefe (R<sub>z</sub>) in μm angegeben.
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== Einfluss auf die Oberflächengüte ==
=== Einfluss auf die Oberflächengüte ===
Neben vielen anderen Aspekten<ref>Mehr dazu lernst du später in der [[LS4.4_Oberflächengüte | LS4.4 zur Oberflächenbearbeitung von Interrimsprothesen]]</ref> haben die Fertigungsparameter (Einstellungen in der CAM-Software) bei der subtraktiven und additiven Fertigung Einfluss auf die Oberflächengüte. Die ist entscheidend dafür, wie viel Nacharbeit bis zur perfekten Hochglanzpolitur nach der Fertigung noch notwendig ist.
Neben vielen anderen Aspekten<ref>Mehr dazu lernst du später in der [[LS4.4_Oberflächengüte | LS4.4 zur Oberflächenbearbeitung von Interrimsprothesen]]</ref> haben die Fertigungsparameter (Einstellungen in der CAM-Software) bei der subtraktiven und additiven Fertigung Einfluss auf die Oberflächengüte. Die ist entscheidend dafür, wie viel Nacharbeit bis zur perfekten Hochglanzpolitur nach der Fertigung noch notwendig ist.


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== Mittenrauwert und gemittelte Rautiefe ==
=== Mittenrauwert und gemittelte Rautiefe ===
=== Mittenrauwert (R<sub>a</sub>) ===
==== Mittenrauwert (R<sub>a</sub>) ====
[[File:Mittenrauwert_Ra.png|200px|right]]
[[File:Mittenrauwert_Ra.png|200px|right]]
Beim Mittenrauwert R<sub>a</sub> handelt es sich um den rechnerischen absoluten (absolut=ohne Vorzeichen) Mittelwert aller Abweichungen des Rauheitsprofils von der mittleren Linie entlang der Bezugsstrecke. Die Mittellinie ist dabei so definiert, dass die Summe der Flächen im Profildiagramm oberhalb (A<sub>o</sub>) und unterhalb (A<sub>u</sub>) der Mittellinie gleich groß ist. R<sub>a</sub> ist messtechnisch schwerer zu ermitteln, aber wenig empfindlich gegen Ausreißer. Ob wenige große oder viele kleine Abweichungen vorhanden sind ist aus R<sub>a</sub> nicht zu erkennen.
Beim Mittenrauwert R<sub>a</sub> handelt es sich um den rechnerischen absoluten (absolut=ohne Vorzeichen) Mittelwert aller Abweichungen des Rauheitsprofils von der mittleren Linie entlang der Bezugsstrecke. Die Mittellinie ist dabei so definiert, dass die Summe der Flächen im Profildiagramm oberhalb (A<sub>o</sub>) und unterhalb (A<sub>u</sub>) der Mittellinie gleich groß ist. R<sub>a</sub> ist messtechnisch schwerer zu ermitteln, aber wenig empfindlich gegen Ausreißer. Ob wenige große oder viele kleine Abweichungen vorhanden sind ist aus R<sub>a</sub> nicht zu erkennen.
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=== Gemittelte Rautiefe (R<sub>z</sub>) ===
==== Gemittelte Rautiefe (R<sub>z</sub>) ====
[[File:Gemittelte_Rautiefe_Rz.png|right|200px]]
[[File:Gemittelte_Rautiefe_Rz.png|right|200px]]
Bei der gemittelten Rautiefe R<sub>z</sub> handelt es sich um den Mittelwert aus Einzelrautiefen von fünf aufeinander folgenden gleichlangen Einzelmessstrecken im Rauheitsprofil. In jedem Messabschnitt werden die Extremwerte (höchste und tiefste Abweichung) addiert und durch die Anzahl der Messabschnitte (also fünf) dividiert.
Bei der gemittelten Rautiefe R<sub>z</sub> handelt es sich um den Mittelwert aus Einzelrautiefen von fünf aufeinander folgenden gleichlangen Einzelmessstrecken im Rauheitsprofil. In jedem Messabschnitt werden die Extremwerte (höchste und tiefste Abweichung) addiert und durch die Anzahl der Messabschnitte (also fünf) dividiert.
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== Bestimmung der Oberflächengüte ==
=== Bestimmung der Oberflächengüte ===
Im Dentallabor "messen" wir die Oberfläche i.d.R. mithilfe unserer Fingerspitzen. Dies ist leider sehr subjektiv und sehr feine Unterschiede lassen sich nicht unterscheiden.
Im Dentallabor "messen" wir die Oberfläche i.d.R. mithilfe unserer Fingerspitzen. Dies ist leider sehr subjektiv und sehr feine Unterschiede lassen sich nicht unterscheiden.


=== Tastschnittverfahren ===
==== Tastschnittverfahren ====


[[File:Stylus_Instrument.png|thumb|Prinzip eines Tastschnittgerätes]]Um eine objektive und genaue Messung vorzunehmen, wird daher häufig das Tastschnittverfahren genutzt.
[[File:Stylus_Instrument.png|thumb|Prinzip eines Tastschnittgerätes]]Um eine objektive und genaue Messung vorzunehmen, wird daher häufig das Tastschnittverfahren genutzt.

Version vom 15. November 2025, 17:20 Uhr

==Oberflächengüte== [1] [2] [3] [4] [5]

Definition

Die Oberflächengüte ist ein Ausdruck für die Rauheit in der Oberflächenprüfung. Die Rauheit wird i.d.R. (in der Regel/normalerweise) als Mittenrauwert (Ra) in μm (Mikrometer/0,001 mm) oder als gemittelte Rautiefe (Rz) in μm angegeben.

Die Oberflächengüte gibt somit die "Glätte" eines Werkstoffs an.

Eine glatte Oberfläche zahntechnische Produkte ist allgemein wichtig um:

  • eine gute Hygiene zu erhalten
  • Allergien zu vermeiden
  • Rötungen zu vermeiden
  • Verletzungen zu vermeiden
  • Aufquellen zu vermeiden


Einfluss auf die Oberflächengüte

Neben vielen anderen Aspekten[6] haben die Fertigungsparameter (Einstellungen in der CAM-Software) bei der subtraktiven und additiven Fertigung Einfluss auf die Oberflächengüte. Die ist entscheidend dafür, wie viel Nacharbeit bis zur perfekten Hochglanzpolitur nach der Fertigung noch notwendig ist.


Hinweis: Rz ist sehr grob 7 mal größer als Ra.

Rz Beispiel für Metalle:

Rz / µm Bemerkung
4 Schleifen
16 Fräsen
10 Sintern
63 Gießen

Ra Beispiel für Metalle:

Ra / µm Bemerkung
0,0002 Ultrapräzisionsdiamantdrehen
0,025 keine sichtbaren Bearbeitungsspuren
0,1 Ultrafeinschleifen
0,2 Feinschleifen
0,4 Vorschleifen
0,8 Grobschleifen
1,6 geschlichtet
3,2 geschruppt

Mittenrauwert und gemittelte Rautiefe

Mittenrauwert (Ra)

Mittenrauwert Ra.png

Beim Mittenrauwert Ra handelt es sich um den rechnerischen absoluten (absolut=ohne Vorzeichen) Mittelwert aller Abweichungen des Rauheitsprofils von der mittleren Linie entlang der Bezugsstrecke. Die Mittellinie ist dabei so definiert, dass die Summe der Flächen im Profildiagramm oberhalb (Ao) und unterhalb (Au) der Mittellinie gleich groß ist. Ra ist messtechnisch schwerer zu ermitteln, aber wenig empfindlich gegen Ausreißer. Ob wenige große oder viele kleine Abweichungen vorhanden sind ist aus Ra nicht zu erkennen.


Gemittelte Rautiefe (Rz)

Gemittelte Rautiefe Rz.png

Bei der gemittelten Rautiefe Rz handelt es sich um den Mittelwert aus Einzelrautiefen von fünf aufeinander folgenden gleichlangen Einzelmessstrecken im Rauheitsprofil. In jedem Messabschnitt werden die Extremwerte (höchste und tiefste Abweichung) addiert und durch die Anzahl der Messabschnitte (also fünf) dividiert.

Berechnung:

[math]\displaystyle{ R_z = \frac{R_{z1} + R_{z2} + R_{z3} + R_{z4} + R_{z5}}{5} }[/math]

mit z.B. Rz1

[math]\displaystyle{ R_{z1} = R_{höchster Gipfel1} - R_{tiefstes Tal1} }[/math]


Bestimmung der Oberflächengüte

Im Dentallabor "messen" wir die Oberfläche i.d.R. mithilfe unserer Fingerspitzen. Dies ist leider sehr subjektiv und sehr feine Unterschiede lassen sich nicht unterscheiden.

Tastschnittverfahren

Prinzip eines Tastschnittgerätes

Um eine objektive und genaue Messung vorzunehmen, wird daher häufig das Tastschnittverfahren genutzt.

Die Oberflächengüte wird mit dem Tastschnittverfahren ermittelt.

Das Tastschnittverfahren ist eine Methode, um die Oberflächengüte von Materialien zu messen. Dabei fährt eine Diamantspitze mit gleichmäßiger Geschwindigkeit über die Oberfläche des Werkstücks. Die Bewegung der Spitze in vertikaler Richtung (Höhen und Tiefen und damit die Oberflächengüte) wird dabei vom Gerät gespeichert. Aus diesem Profil lassen sich Ra und/oder Rz ermitteln.


  1. Führt gemeinsam einen Versuch unter der Dokumentenkamera durch (Verschiedene Materialien wie Tisch, Glas, Handyhülle o.ä.)
  2. Messwerte des Tastschnittgeräts notieren
  3. Beispielhaftes Messprofil erstellen
  4. Beschreiben Sie die Oberfläche
  5. Ermitteln Sie Rz
  6. Interpretieren Sie das Ergebnis


  1. ↑ Die Nichtmetalle, Verlag Neuer Merkur GmbH, Ernst Rieder
  2. ↑ Fachkunde Metall, Verlag Europa Lehrmittel
  3. ↑ Fachwissen Metall, Bildungsverlag Eins
  4. ↑ Lehrbuch der Zahntechnik Band 3, Quintessens Verlag, A. Hohmann / W. Hielscher
  5. ↑ Fachkenntnisse Zerspanungsmechaniker, Verlag Handwerk und Technik
  6. ↑ Mehr dazu lernst du später in der LS4.4 zur Oberflächenbearbeitung von Interrimsprothesen
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