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표면거칠기의 기본적 이해

1. Overview 

 - 왜 측정하는가? 무엇을 이해해야 하는가?

• “Ra 값이 얼마 나오면 좋은 건가요?”
• “Rz가 이 정도면 합격인가요?”
• “이 장비가 더 정확한가요?”

하지만 이 질문보다 먼저 나와야 할 질문은 다음입니다.

왜 표면거칠기를 측정하는가?

많은 경우, 사용자는 “파라메타 값을 얻기 위해” 측정합니다.

그러나 실제로는: 제품 기능을 이해하기 위해 측정하는 것입니다.

2. 표면거칠기 값의 기본적인 이해

 2-1. 표면거칠기는 절대값이 아니다

표면거칠기 데이터는 길이, 부피, 시간처럼 물리적 절대값이 아닙니다.

● 물리적 데이터 (절대값) → 조건과 관계없이 동일 의미

• 길이: 3 µm
• 높이: 3 µm
• 전류: 3 A
• 시간: 3시

● 산업적 데이터 (상대값)

• Ra: 1.5 µm
• Rz: 3 µm
• Rv: 2 µm

→ 컷오프(λc)는?
→ 접촉식인가 비접촉식인가?
 → 어느 방향에서 측정했는가?

조건이 없으면 의미가 불완전합니다.

2-2. 같은 Ra라도 형상은 다를 수 있다

같은 Ra = 1.5 µm라 하더라도:

• 피크가 많은 표면
• 깊은 골이 존재하는 표면
• 간격이 넓은 표면
• 촘촘한 표면

전혀 다른 형상이 나올 수 있습니다.

Ra는 평균값일 뿐, 형상을 설명하지 못합니다.

(이전 시리즈 활용 예제 참조)

3. 왜 표면거칠기가 발생하는가?

어떤 제품이든반드시 거치는 공정이 있습니다.

절단 → 가공 → 마감  이 과정에서 표면 거칠기가 발생합니다.

3-1. 절단 방법

• 칼
• 다이아몬드
• 레이저
• 워터젯

절단 방식에 따라 표면에 남는 흔적이 다릅니다.

3-2. 가공 방법

• Grinding
• Polishing
• Spinning
• Lapping
• Etching

가공 방법은 기존 거친 표면을 단계적으로 개선하는 과정입니다.

초기 절단면 상태를 이해하지 않으면 최종 표면을 제어할 수 없습니다.

4. 왜 표면거칠기를 측정하는가?

4-1. 잘못된 출발점

❌ “Ra가 얼마여야 하나요?”
 ❌ “Rz 기준이 얼마인가요?”

이것은 결과 중심 질문입니다.

4-2. 올바른 출발점

● 표면 강도 평가  → Rz, Rv

● 마찰 특성 분석  → Rz, Rp, RΔq

● 점착성/접착성  → RSm, 균일성

● 윤활 특성        → Rmr, Rv

즉, 파라메타는 목적에 따라 선택되는 도구입니다.

5. 표면 거칠기 데이터의 관리

표면거칠기 데이터는:

• 참값(True value)
• 정확도(Accuracy)
• 절대 정밀도

로 평가하기 어렵습니다.

왜냐하면:

• 접촉식 vs 비접촉식 차이
• λc 설정 차이
• 샘플 제작 환경 차이
• 측정 방향 차이

모두 결과에 영향을 미치기 때문입니다.

Summary 

1. 동일한 장비
2. 동일한 컷오프
3. 동일한 방향
4. 동일한 제작 공정

→ 장기간 데이터 축적
 → 자체 기준 형성

✔ 표면거칠기는 절대값이 아니다

✔ 파라메타는 목적 중심으로 선택해야 한다

✔ Ra 하나로 판단하면 안 된다

 ✔ 데이터는 경향성 관리가 핵심이다

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