Monitor showing a surface roughness profile graph in a dimly lit machine shop

Ra vs. Rz: Was ist der eigentliche Unterschied?

OBERFLÄCHENRAUHHEIT · ZUBAUERUNG · METROLOGIE

Ra vs. Rz:
Was ist der eigentliche Unterschied?

Von Gabriel Weider · grabNade · 8 Min. Lesezeit · Maschinenbau

Jeder Ingenieur, der jemals eine Oberflächengüte festgelegt hat, hat „Ra“ in eine Zeichnung geschrieben. Es ist bekannt, messbar und allgemein verständlich. Aber es gibt einen zweiten Wert — Rz —, der oft übersehen wird, und ihn zu ignorieren kann zu echten Ausfällen bei Dichtungen, Lagern und Funktionsflächen führen.

Was ist also der eigentliche Unterschied zwischen Ra und Rz? Und noch wichtiger: Wann ist es entscheidend, welchen Wert man festlegt?

01. DIE GRUNDLAGEN: WAS BEIDE WERTE MESSEN

Sowohl Ra als auch Rz beschreiben die Oberflächenrauheit — die mikroskopischen Spitzen und Täler, die von einem Schneidwerkzeug, Schleifstein oder einem Gussverfahren hinterlassen werden. Sie stammen aus derselben Oberflächenprofilmessung. Aber sie berechnen diese Rauheit sehr unterschiedlich.

> SURFACE_PROFILE.scan — Ra vs. Rz visualisiert
Rz Mean line

Mittellinie — Durchschnitt des Profils (Basis für Ra)

Rz — Durchschnitt der 5 größten Spitzen-Täler-Höhen

Ra — arithmetische mittlere Rauheit

Ra ist die mittlere absolute Abweichung des Oberflächenprofils von der Mittellinie. Es glättet alles zu einer einzigen Zahl. Eine Oberfläche mit Ra 1,6 µm hat eine durchschnittliche bearbeitete Oberflächengüte von 1,6 Mikrometern — aber dieser Durchschnitt sagt Ihnen nichts über die Extreme.

Rz — mittlere Rauheitstiefe

Rz ist der Durchschnitt der fünf größten Spitzen-Täler-Höhen über die Messlänge. Es erfasst bewusst die Abweichungen im schlimmsten Fall. Ein tiefer, isolierter Kratzer, der Ihren Ra-Wert kaum beeinflussen würde, kann Ihren Rz-Wert drastisch erhöhen.

> WICHTIGER EINBLICK: Zwei Oberflächen können einen identischen Ra-Wert und völlig unterschiedliche Rz-Werte haben — weil Ra alles mittelt, einschließlich der Ausreißer. Rz sucht gezielt danach.

02. DER VERGLEICH

Parameter Ra Rz
Vollständiger Name Arithmetische mittlere Rauheit Mittlere Rauheitstiefe
Was es misst Durchschnitt aller Abweichungen von der Mittellinie Durchschnitt der 5 größten Spitzen-Täler-Höhen
Empfindlichkeit gegenüber Defekten Niedrig — Ausreißer werden durch den Durchschnitt verwässert Hoch — erfasst gezielt extreme Abweichungen
Typisches Verhältnis (Rz/Ra) Rz ≈ 4× bis 7× Ra (Faustregel)
Standard ISO 21920-2 (ehemals ISO 4287) / ASME B46.1 ISO 21920-2 (ehemals ISO 4287 / DIN EN ISO 4287)
Bestens geeignet für Allgemeine Oberflächenqualität, Prozesskontrolle Funktionsflächen: Dichtungen, Lager, Beschichtungen

03. WARUM Ra allein Sie täuschen kann

Hier ist ein reales Szenario, das veranschaulicht, warum Ra nicht immer ausreicht. Stellen Sie sich zwei geschliffene Oberflächen vor, die beide Ra 0,8 µm messen. Oberfläche A hat eine gleichmäßige, einheitliche Textur. Oberfläche B hat den gleichen Durchschnitt, aber einen tiefen Kratzer von einem Spänefragment, das unter den Schleifstein gelangt ist.

Auf dem Papier sind sie identisch. Aber setzen Sie eine dynamische Dichtung auf Oberfläche B und Sie haben einen Leckagepfad. Der Hydraulikdruck wird diesen Kratzer finden. Jedes Mal.

Genau deshalb ist Rz in der Fluidtechnik, bei Dichtungsanwendungen und auf jeder Oberfläche zwingend erforderlich, bei der ein einziger extremer Spitzen- oder Talwert zu einem Funktionsausfall führen kann.

> FAUSTREGEL: Wenn das Teil rein kosmetisch oder strukturell ist — reicht Ra.
Wenn die Oberfläche dichten, gleiten, eine Last tragen oder beschichtet werden muss — geben Sie Rz an.
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05. TYPISCHE WERTE – SCHNELLER ÜBERSCHLAG

// Oberflächenrauheit-Tabelle — Ra- & Rz-Werte nach Verfahren

Ra 50 Gusszustand, Flammenschneiden — grobe strukturelle Oberflächen Rz ≈ 200–300
Ra 12,5 Grobdrehen, Grobfräsen Rz ≈ 63
Ra 6,3 Standard-Zubearbeitung, bearbeiteter Zustand Rz ≈ 25–40
Ra 3,2 Feindrehen, Feinfräsen — allgemeine Präzision Rz ≈ 16
Ra 1,6 Oberflächengüte Ra 1,6 — Feinschleifen, Dichtungsflächen beginnen hier Rz ≈ 8–10
Ra 0,8 Feinschleifen — Lager- und Gleitkontaktflächen Rz ≈ 4–6
Ra 0,2 Superfinishing, Honen — Hydraulikpräzision Rz ≈ 1–2
Ra 0,02 Spiegelpolitur — optische, Mess- und Formflächen Rz ≈ 0,1
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