Influencia de la temperatura sobre la CMM

Metrología — Por Florence el 5 Julio 2007 a las 7:19 pm

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Al final del año pasado, habíamos publicado un par de artículos intituladoS “CMM, control en planta” y “SOME: Innovando en control de calidad” que trataban sobre el control dimensional en planta, a pie de máquina. Si volvéis a leer este articulo, encontrareis un listado de las ventajas que presenta este tipo de control. Pero no habíamos hecho incapié en las condiciones técnicamente necesarias. Por este motivo, me gustaría volver a tocar este tema y hablaros en particular del problema de la temperatura. Hoy en día, es verdad que hay cada vez menos talleres con variaciones de temperatura muy importantes, pero aún podemos encontrar lugares donde la temperatura varía entre 18º y 35º, lo que tiene un impacto importante sobre la CMM.

El problema reside en que cuando la temperatura aumenta, casi todos los materiales se dilatan. Los materiales que tienen una conductibilidad térmica alta, como el aluminio por ejemplo, regulan su temperatura según el ambiente externo. Por el contrario, los materiales de conductibilidad térmica baja, como el acero por ejemplo, siguen de manera lenta (pero con histéresis) las fluctuaciones térmicas: estos elementos se quedan más tiempo en un estado de transición térmica-dimensional. En cualquier caso, es importante utilizar técnicas de compensación que permitan adaptar los resultados de la medición a las condiciones de referencia.

El caso en el cual la temperatura del ambiente no fuera de 20ºC (referencia de las reglamentaciones internacionales) no suele ser un problema: si existe una estabilidad térmica, siempre se puede prever el comportamiento de la CMM y compensarlo. La mayoría de las CMM han sido concebidas para garantizar al máximo la dilatación de sus componentes de manera linear. Pueden entonces ser asociadas con técnicas de compensación linear que hacen volver automáticamente todas las mediciones a la temperatura de 20º. Pero en realidad, las variaciones térmicas y las estratificaciones de la temperatura en el aire se producen tan rápidamente que crean distribuciones no uniformes de temperatura en la CMM y entonces, distorsiones de su geometría en general más difíciles de compensar.
Por eso es obligatorio para un constructor de CMM determinar las condiciones de temperaturas (absolutas, gradientes por hora, jornaleras y volumétricas) en las cuales las precisiones de la CMM se pueden garantizar.

Se han buscado soluciones fundadas sobre la elección de los materiales y las técnicas de compensación relativa. El mercado ofrece entonces CMM’s fabricadas con materiales con baja conductibilidad térmica (que privilegien la estabilidad en un tiempo corto y transitorios lentos en un tiempo medio/largo) y materiales con conductibilidad térmica elevada (con transitorios rápidos que permiten acceder rápidamente a las condiciones de equilibrio térmico). La rigidez de la estructura es una característica muy importante que se puede obtener fácilmente con buenas elecciones durante el proyecto. Por ejemplo, una estructura triangular del carro transversal de la CMM da más rigidez y más estabilidad que una estructura rectangular.

En cualquier caso, y a pesar de ser un gran avance el hecho de implantar las CMM en la planta de producción, sea cual sea el sistema de compensación utilizado, con las tecnologías actuales, no se puede obtener en un taller el mismo nivel de precisión y de fiabilidad que en un ambiente controlado. Entonces, para empresas que deban trabajar con precisión de centésimas, como Tecnomatrix, un ambiente controlado es necesario: ya sea acondicionando todo el taller a temperatura y humedad estables, en una sala a parte del taller o en una celda o cabina especial.

Para más información sobre este tema, ver la revista “Contrôles Essais Mesures” nº16 de Julio 2006 (p113-115) de la cual hemos traducido y resumido una parte del articulo.



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