Pero ¿qué es un reloj comparador? ¿Y cómo funciona?

La función de un reloj comparador, o comparador, es realizar comparaciones de mediciones entre dos objetos para poder comprobar la conformidad de uno de los dos objetos, el segundo siendo la referencia.

El reloj comparador puede ser utilizado:

• en procesos de fabricación, para comprobar la planicidad de una pieza antes de mecanizarla.
• en metrología, para comprobar la conformidad dimensional de una pieza. En este caso, el reloj comparador se utiliza junto con un útil de control, cuya función es posicionar la pieza.

Para explicaros el funcionamiento de un reloj comparador, utilizaremos el caso de un reloj comparador utilizado en metrología.

A. COMPONENTES DE UN RELOJ COMPARADOR

Descargar una imagen 3D del reloj comparador (utiliza Adobe 9.3)

Fuente: http://www1.ceit.es/labcad/gallery/Curso_9900/c_mecanismos/Mecanismos.htm

Un reloj comparador está compuesto por una serie de mecanismos (1) contenidos en la caja de plástico que compone la parte superior del comparador y conectados con un eje (2), acabado por una punta (3) esférica o plana que entrará en contacto con la pieza que medir. Se elegirá una punta esférica para la medición de una zona plana, y una punta plana para la medición de una zona con curva.

B. ¿COMPARAR PIEZAS?

Como bien indica su nombre, el comparador permite obtener informaciones sobre la conformidad dimensional de una pieza comparando el punto medido con un punto teórico, considerado como perfecto.

En un útil de control, el reloj comparador se posiciona en una torre de comparador. En el ejemplo que podemos ver a continuación, el útil de control dispone de dos puntos de control por comparador, y cada comparador está posicionado en una torre (en naranja en la imagen).

La torre de comparador posiciona el reloj comparador a una cierta distancia de la pieza por medir, en general 33 o 40mm.

Esta distancia es la que compararemos con un punto teórico. En un útil de control, este punto es la torre de taraje. La torre de taraje tiene una altura representando la distancia exacta entre el reloj comparador y la pieza.

En nuestro caso, si la distancia es de 33mm, la torre de taraje tendrá una altura de 33mm.

Antes de realizar cualquier medición, el reloj comparador se pone a cero insertándolo en la torre de taraje y pulsando el botón de puesta a cero, llamado “Origin” en muchos modelos.

Una vez el reloj comparador puesto a cero, se inserta en la torre de comparador, para comparar la distancia teórica representada por la torre de taraje con la distancia real existiendo entre la pieza y el comparador.

Si la pieza real corresponde perfectamente a su CAD, la pantalla indicará “0”. Si la pieza es más pequeña que en el CAD, el comparador indicará la diferencia: tendremos un valor negativo.

Si la pieza real es más grande que en el CAD, obtendremos un valor positivo.

Una pieza es conforme si todos sus puntos de control por comparador tienen valores incluidos dentro de su intervalo de tolerancia. Por ejemplo, si la pieza tiene una tolerancia de ±0.5mm, todos los puntos de control deberán tener valores comprendidos entre -0.5mm y +0.5mm.

Según los modelos, el comparador indicará las desviaciones de la pieza hasta la centésima o hasta la milésima de milímetro. También existen modelos indicando las desviaciones en pulgadas.

Para ver un ejemplo práctico, os invito a mirar este vídeo de un útil de control con puntos de comparador. Veréis que al principio del vídeo, el reloj comparador está montado en la torre de taraje.

Espero que esta explicación os haya resultado útil.

Fuente de ayuda a la redacción de este artículo: http://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADa

La definición de rugosidad superficial o también llamada estado de superficie mas extendida es “el conjunto de irregularidades de la superficie real, definidas convencionalmente en una sección donde los errores de forma y las ondulaciones han sido eliminados”.

Una vez vista la definición formal vamos a conocer un poco lo que es el objeto que se analiza en la rugosidad, la superficie; una superficie es la frontera entre dos diferentes elementos que están en contacto, en nuestro caso suele ser el aire y la pieza manufacturada. Según como han sido procesadas a nivel industrial podemos distinguir dos clases de superficies por estructura, isótropas o periódicas y anisótropas o aperiódicas.

• Periódica: Torneado, mecanizado, brochado
  y posteriores rectificados sobre ellos.





• Aperiódica: Chorreado, Granallado, Sinterizado,
  Fundición, procesos químicos

La descripción de una superficie manufacturada es semejante a la de un paisaje de montaña, con sus picos y valles, Los parámetros (p.j. DIN EN ISO 4288:1988 y DIN EN ISO 3274:1998) que describen la rugosidad nos darán información acerca de las alturas y valles, numero de picos, promedios de alturas etc…

La medición de una superficie para su posterior análisis se puede dividir en 3 etapas:

• 1º- Ajuste de parámetros y captura del perfil primario mediante un rugosimetro



• 2º- Separación del perfil de rugosidad del perfil primario, alineación y filtrado.



• 3º- Calculo de los parámetros solicitados

En cuanto al rugosimetro existen bastantes combinaciones según sean fijos o portátiles, con patín o con plano de referencia (capaces de analizar rugosidad ondulación y parámetros de perfil primario), según la capacidad de medida de la unidad de avance, con la unidad de evaluación separada, multi-eje con CNC, con capacidad de medir forma y rugosidad a la vez, también rugosidad y contorno etc…

Y en cuanto a palpadores, hay uno adecuado para cada tipo de característica que se quiera analizar.

También en cuanto al software de análisis, depende si esta integrado como firmware dentro del rugosimetro, conectar por RS232, si se ejecuta sobre un PC, capacidad de representación de los perfiles, automatización de tareas etc…., análisis combinado de rugosidad y perfil, forma y rugosidad, conexión de varios aparatos a la vez, control de múltiples ejes , análisis de topografía

Como veis, hay que tener muy claro lo que se tiene que medir, lo que se tarda, los elementos que hacen falta para realizar la medición, si queréis tener mas información acerca de la rugosidad, seguiré realizando artículos mas en profundidad de cada tema, también vamos a realizar cursos monográficos on-line gratuitos de mas o menos media hora de duración en esta dirección:

http://www.hommel-etamic.es/es/ferias-0

Si queréis un póster con todos los parámetros de rugosidad podéis ir a esta dirección:

http://www.hommel-etamic.es/es/rugosimetro-port%C3%A1til-t1000

Entrevista a Francesc Pepiol, Gerente de ELHCO

El sector aeronáutico se ha caracterizado, entre otros motivos, por el avance tecnológico en muchas aplicaciones, entre ellas la tecnología de materiales. Concretamente en el ámbito de los tratamientos y recubrimientos técnicos, se ha avanzado con el objetivo de dotar a los componentes ligeros de características propias de los materiales más resistentes, más pesados o con mejores propiedades de resistencia a la corrosión o aislamiento térmico y eléctrico. Estos avances han encontrado aplicación también en piezas y componentes, que aún sin estar sujetos a las exigencias de una pieza de vuelo, requieren de propiedades técnicas que permitan incrementar las funcionalidades y la durabilidad de los conjuntos de los que forman parte. Es el caso, por ejemplo, de los útiles de control, cuyas piezas, una vez aplicados los tratamientos de níquel químico y anodizado duro, adquieren unas características de dureza, resistencia a la abrasión y a la corrosión que afectan positivamente su resistencia al desgaste y por lo tanto aumentan la durabilidad del útil en condiciones óptimas de uso.

ELECTROLESS HARD COAT, S.A. es una empresa especializada en recubrimientos técnicos para componentes aeronáuticos ubicada en Lliça de Vall (Barcelona), y posee unas instalaciones de más de 3.000 m2 en los que realiza procesos especiales para las principales compañías aeronáuticas españolas.

Francesc Pepiol, Gerente de ELHCO, nos responde a algunas preguntas sobre los procesos especiales que realiza la empresa:

D.P.: ¿Por qué son tan importantes los recubrimientos técnicos en las piezas estructurales de uso aeronáutico? ¿Que beneficios aportan?

F.P.: Los recubrimientos técnicos aportan a las piezas estructurales propiedades que ellas por si solas no poseen, tales como dureza superficial, resistencia a la corrosión, bajo coeficiente de fricción, etc. Todas estas características son indispensables debido a los esfuerzos de diferente naturaleza a los que están sometidos los componentes aeronáuticos durante su operación y son requisitos de diseño impuestos por los fabricantes de las aeronaves.

D.P.: ¿Qué certificaciones ha tenido que obtener ELHCO para poder realizar trabajos para las principales empresas aeronáuticas españolas?

F.P.: Se debe disponer de la norma ISO 9001, válida para la industria en general, y más específicamente para el sector aeronáutico, la norma EN 9100. Por otra parte se debe contar con Homologaciones específicas de Proceso por parte de los Prime Contractors. En el caso de ELHCO estas homologaciones se han obtenido para los procesos de Níquel Químico, Películas de Conversión Química (Alodine), Pasivado de inoxidables y Anodizado (en fase de homologación). Por otro lado, al ser los recubrimientos técnicos procesos especiales, es necesario disponer de la NADCAP (actualmente en fase de acreditación)

D.P.: ¿El personal técnico que realiza los trabajos también necesita estar homologado?

F.P.: En el sector aeronáutico, cuando se homologa un Proceso, se homologa y certifica específicamente al personal que lo realiza. Para ello es necesaria una formación específica y disponer de evidencias en cuanto a la experiencia del personal en la realización del proceso. Luego de las oportunas pruebas se homologa al personal en los procesos correspondientes.

D.P.: ¿Porque considera que es importante realizar una gama amplia de recubrimientos superficiales en lugar de especializarse en uno solo?

F.P.: Porque las piezas, por norma general, llevan más de un tratamiento técnico, y aprovechando sinergias, se puede dar una solución completa que incide en una gestión de la calidad integral, una optimización del tiempo de proceso, una reducción de los costes de producción y un importante ahorro en logística y transporte.

D.P.: ¿Que otras aplicaciones industriales encuentran los recubrimientos técnicos típicos del sector aeronáutico?

F.P.: Los recubrimientos aplicados en el sector aeronáutico son extensibles a otros muchos campos industriales como el de los aparatos y útiles de medición y control, componentes de automoción, del sector de la electrónica, moldes de inyección y piezas para el sector de alimentación, entre otros.

Fuentes:

ELHCO (Electroless Hard Coat, S.A.) – NADCAP – INTERNATIONAL AEROSPACE QUALITY GROP

Los recubrimientos PVD (Physical Vapour Deposition) miden tan sólo unas pocas milésimas de milímetro de espesor, pero son más duros que el acero. Estos recubrimientos de baja fricción son extremadamente resistentes al desgaste y químicamente inertes. El material y las propiedades de los recubrimientos PVD se seleccionan de manera que se adapten a los requisitos específicos del cliente.

En la página de Balzer Coating Guide podréis encontrar el mejor recubirimiento para cada aplicación y las características técnicas del BALINIT.

El espesor de recubrimiento típico en una producción en serie es de entre 0,5 µm y 4 µm. Las aristas afiladas, los acabados superficiales con textura o en espejo y las mínimas tolerancias de producción permanecen inalterables. Por ello, tras el recubrimiento no se requieren trabajos de acabado y éste puede ser el último paso de producción. Para estos procesos, los útiles o componentes se colocan en una cámara en la cual se crea el vacío. Únicamente en vacío pueden depositarse con reproducibilidad recubrimientos de tan sólo pocas µm con una composición definida y propiedades específicas.

Debido a que el recubrimiento confiere una alta resistencia al desgaste y una baja fricción, se puede elegir un material base con una óptima dureza y tenacidad. No existe restricción básica para el recubrimiento de aceros con los procesos PVD. La regla para cualquier material es: la temperatura del tratamiento térmico final (para los aceros, normalmente es la temperatura de revenido) debe ser superior a la temperatura de recubrimiento (dependiendo del recubrimiento, entre 200 °C y 500 °C), ya que el recubrimiento es la última etapa del proceso.

La superficie de las herramientas, útiles o componentes a recubrir es clave, ya que su estado influye decisivamente en el rendimiento de un recubrimiento. Para conseguir una adherencia excelente, la pieza sobre la que se depositará el recubrimiento estará rectificada o pulida y bien limpia. La rugosidad media Rz de las superficies funcionales a recubrir puede utilizarse como principal indicador general. Este valor tiene que tener el mismo orden de magnitud que el espesor de recubrimiento. Con valores de rugosidad superficial mayores existe peligro de que el recubrimiento se desprenda en los picos de rugosidad debido a las elevadas presiones superficiales locales existentes.

Los recubrimientos PVD reducen la fricción, el desgaste y la corrosión. Los útiles recubiertos con PVD mejoran la productividad y calidad en el procesado de metal y plástico, mientras que los componentes recubiertos con PVD en vehículos, máquinas y otros dispositivos cumplen sus funciones con mayor fiabilidad y durante un periodo de tiempo más prolongado.

En resumen, las herramientas y útiles recubiertos con PVD le ofrecen las prestaciones necesarias para cumplir con las exigentes demandas de las modernas tecnologías de fabricación. Nos podemos aprovechar de estas ventajas en los procesos de corte, punzonado, conformado, inyección de plástico e inyección de aluminio.

Si nos referimos a la utilización de recubrimientos PVD en componentes de precisión, los recubrimientos PVD hacen que, por ejemplo, las cajas de engranajes funcionen con mayor fiabilidad y sean capaces de admitir mayores cargas, reducen el consumo de combustible del motor, aumentan las prestaciones de las bombas y compresores y las hacen menos agresivas para el medioambiente.

Toda esta información ha sido facilitada por: Oerlikon Balzers-Elay Coating S.A. y podéis dirigir vuestras dudas a info.balzers.es@oerlikon.com

Tal como comentaba en un artículo anterior, Lo simple y fácil es eficiencia es lo que tenemos que tender a conseguir. En este caso y aunque tenga poca relación con los útiles de control, podemos ver un ejemplo de algunos aspectos que están persiguiendo los fabricantes de automóvil para perfeccionar sus vehículos y llegar a un punto de mayor practicidad. Estudiando la naturaleza de los materiales y sobretodo aquellos que pueden tener memoria interna para ser deformados y poder volver a su posición original, están persiguiendo simplificar mecanismos y acercar la carrocería del coche al comportamiento del cuerpo humano. Una imagen vale más que mil palabras, de modo que os recomendamos que veáis este vídeo de BMW.

PKT-117, que es un material recomendado para la fabricación de moldes para termoplásticos, nos ahorramos el templado, dado que el material ya viene con una dureza de 150 Kg/mm2. Esta dureza comporta que el mecanizado sea algo mas costoso y un mayor riesgo de romper machos al roscar. Es necesario que usemos machos de metal duro o roscar con erosión por penetración.

níquel-químico como tratamiento antióxido o nitrurar el material y que coja mas dureza superficial, dejando una corteza muy dura y un nucleo con la dureza inicial. El nitrurado que se consigue a una temperatura de 500ºC no llega a ser tan agresivo como el templado que llega hasta 860ºC.

Los resultados de las pruebas nos llevan a poder asegurar que el anodizado duro es la mejor opción en cuanto a coste y nivel de acabado. Por un lado podemos seguir mecanizando las piezas en aluminio, que es más rápido, y por otro recortamos bastantes horas de proyecto en caso de tener que hacer postizos. El óxido de aluminio no se ve afectado por el cromo, dado que su dureza es superior y de este modo se eleminina el desgaste.

Como tenéis solucionado este aspecto los que utilizáis calibres para piezas de plástico y cromadas?

Otros artículos de interés: Anodizado de aluminio

El anodizado es un proceso electroquímico que también puede aplicarse a los útiles de control para darles un mejor acabado estético y de propiedades mecánicas. Este tratamiento superficial sólo se puede realizar al aluminio, y es de oxidación forzada, por medio del cual el aluminio forma una capa protectora de óxido de aluminio (Al2O3) sobre la superficie del aluminio base de un espesor variable a voluntad entre algunas pocas micras hasta 25 ó 30 micras en el anodizado de protección y hasta 100 micras en el anodizado duro. Este espesor viene regulado por la norma UNE-38010. El proceso consiste en someter al aluminio a una inmersión de ácido (generalmente sulfúrico). Al pasar corriente se libera el oxígeno que se dirige ánodo que al reaccionar con el aluminio genera una capa de óxido cuyo espesor varía con el tiempo de paso de la corriente. Para cerrar los poros que presenta la superficie del aluminio anodizado se lo sumerge en agua caliente. De esta manera queda finalizado el procedimiento, la vida útil de este acabado es proporcional al espesor de la capa anódica obtenida.

El óxido de aluminio puede alcanzar una gran dureza que varía entre los 7 y 8 de la escala Mho; es muy estable y resistente a los agentes corrosivos ambientales.

La capa generada por medio del proceso electroquímico se integra al metal, por lo que no puede ser raspada o pelada.

El aluminio anodizado presenta varias ventajas:

• No necesita mantenimiento.
• Aumenta la protección contra la humedad, polvo, etc…
• Aumenta la dureza superficial contra golpes
• Acabado decorativo, se pueden obtener diferentes colores.
• Resistencia a la abrasión y al desgaste.
• Resistencia a la corrosión. 

En los gráficos a continuación podemos ver la diferencia entre un proceso de galvanoplastia, en el que se deposita un metal por medio de un procedimiento electrolítico, y un proceso de anodizado. La principal diferencia reside en que en el primer proceso, a medida que se incrementa el tiempo del tratamiento, la superficie de la pieza también incrementa, pero en el segundo la superficie empieza a retroceder a partir de los 60 minutos de tratamiento. Esto dificulta un poco, en comparación con el tratamiento de niquel químico, el recubrimiento de piezas con tolerancias dimensionales muy ajustadas.

Fuestes: Alman -  Wikipedia – Alu-stock

Fotografía: Tecnomatrix

Otros artículos de interés: Niquel quimico

Para evitar el óxido en las piezas de metálicas que componen el calibre (fijaciones, apoyos, clipajes, etc…) tenemos infinidad de soluciones en cuanto a acabados superficiales, pero una de las mas eficaces por calidad, funcionalidad y aspecto es el “níquel químico”. El recubrimiento de Níquel Químico está compuesto por una aleación de Níquel (90%) y de fósforo (10%).

Se aplica por vía química por lo que una de sus principales características es la uniformidad de la aleación manteniendo las tolerancias en todas las zonas tratadas. En el caso de los calibres, una capa de 5 micras puede ser suficiente para la funcionalidad que perseguimos de menera que afecte mínimamente a las tolerancias de fabricación. No es poroso por lo que es altamente resistente a la corrosión y principalmente nos aporta :