Metrologia

1) Acabados Superficiales:

En la construcción y diseño de piezas implican muchos parámetros y normas de estandarización. Sobre todo en las necesidades y exigencias del cliente, ya terminada la pieza existe un último paso que es el de acabado superficial.

Existen diferentes tipos de acabado superficial dependiendo de las piezas y las aplicaciones que estas puedan tener; para un buen acabado superficial es de vital importancia saber y poder interpretar los planos del diseño de la pieza.

El acabado final de la pieza es de vital importancia porque nos determina la calidad de la pieza para poder tener una mayor vida útil de la misma, teniendo en cuenta el contacto y la frecuente fricción con otras piezas y sobre todo la lubricación entre muchos otros aspectos, para aprovechar al máximo el rendimiento de nuestras piezas a utilizar.

En general, los acabados físico-químicos, son procesos para corregir y alisar, así como, para dar apariencia estética a las superficies de los materiales duros como los metálicos y cerámicos, además de algunos plásticos y maderas duras.

Se les llama también de "preparación mecánica superficial" porque permiten un alto grado de calidad de la superficie para recibir otros materiales con buena adherencia, mayor resistencia a la corrosión y aspecto cosmético.

Los tipos principales de acabado físico-químico son: desbaste, pulido, abrillantado (bruñido), arenado, satinado y pulido químico o electroquímico. En los cinco primeros casos se emplean los llamados materiales abrasivos, que son sustancias duras naturales o artificiales capaces de arrancar, desbastar y pulir una superficie.

Las desviaciones de acabado superficial influyen en aspectos tales como:

- Lubricación: Superficies de pistones, rodamientos, etc.

- Desgaste: Guías, apoyos, etc.

- Estanqueidad: Piezas de depósitos de alta presión

- Comportamiento a Fatiga: ejes, acoplamientos, etc.

- Aspecto Estético: Superficies de moldes y matrices.

- Otros: Brillo, adherencia de recubrimientos, corrosión, etc.

Dependiendo del acabado deseado se utilizan materiales más o menos duros lo cual es propiedad de cada material abrasivo así como la granulometría a emplear. Para el desbaste se emplean abrasivos de gran dureza y alta granulometría. Sin embargo, para el bruñido o abrillantado se emplean granos menos duros y bien pequeños impregnados en trapos, paños y fieltros.

Para poder evaluar el acabado superficial de una pieza, es necesario distinguir entre rugosidad y defecto de forma:

Defectos de forma: inclinación del perfil, falta de planitud o de redondez, etc.

- Afectan al funcionamiento: Excentricidad, falta de ajuste, holguras, ruidos/vibraciones, etc.

Rugosidad:

La rugosidad (que es la huella digital de una pieza) son irregularidades provocadas por la herramienta de corte o elemento utilizado en su proceso de producción, corte, arranque y fatiga superficial.

- Afectan al comportamiento de la superficie frente a rozamiento, lubricación, desgaste, rodadura, etc.

La evaluación del acabado superficial se realiza sobre un perfil plano de la superficie real, obtenido mediante un instrumento, denominado rugosímetro.

Las desviaciones intermedias entre los defectos de forma y la rugosidad se denominan "ondulación"

Longitud de Corte (lc) o Cutoff:

Distancia que se utiliza para diferenciar ondulación y rugosidad, rugosidad de desviaciones de ondulación y rugosidad de desviaciones de ondulación

Se expresa de la siguiente manera:

Los filtros más comunes son:

• El filtro ISO, electrónico

• El filtro Gaussiano, matemático Ambos se basan en:

1. La subdivisión del perfil en armónicos (Fourier)

2. La aplicación de un coeficiente de transmisión a cada armónico

Expresión de la rugosidad:

_Los picos y valles de una superficie aparecen, por lo general, de forma aleatoria.

_Es necesario utilizar parámetros estadísticos para cuantificar la rugosidad. Estos parámetros están normalizados (ISO 4288:1996, ASME B46.1-2002)

_Es habitual utilizar más de un parámetro para definirla.

Para medir la rugosidad se realizan los siguientes pasos:

1.- Medir un perfil completo con una longitud de evaluación normalizada ln > lc (generalmente, 5•lc)

2.- Filtrar la señal para eliminar la ondulación.

3.- Establecer la línea media: Línea que separa áreas iguales en los picos y en los valles

Rugosidad Media (Ra): El parámetro más utilizado

Es la media aritmética del perfil:

Es el resultado de realizar la operación:

Valores de rugosidad media habituales para diferentes procesos:

Otros parámetros de medida de rugosidad se basan en estadísticos de las alturas de picos y valles a lo largo de una longitud de corte:

RUGOSÍMETRO:

La medición de la rugosidad se realiza con el rugosímetro. Este instrumento se compone de:

- Aguja: se introduce entre los picos y valles. Es de

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