Metrología y CalidadDiego Valdés Ruiz ¿Qué es un patrón geométrico? “Los patrones geométricos son elementos dentro de la metrología que sirven para materializar una magnitud de forma física” Elevada precisión de la longitud materializada. Resistencia al desgaste y corrosión. Su acabado superficial permite la adherencia entre bloques. Coeficiente de expansión térmica cercano a los metales comunes: esto minimiza los errores de medición frente a variaciones de temperatura. Descripción: Paralelepípedo macizo. paralelismo y planitud. Dos caras aseguran excepcional paralelismo y planitud. Estabilidad dimensional con el tiempo. Características: Deben cumplir con las exigencias de longitud. . Materiales: Acero Metal duro Cerámica Carburo de cromo . Grados de precisión y acoplamiento Precios: 230-580€ (grado 2) 290-1000€ (grado 1) 1200-3900€ (grado 0) 4100-9900€ (grado 00) Calibración: Bloques patrón cortos (0.5 mm a 100 mm): comparación con otros bloques patrón. Bloques patrón largos: utilización de luz laser en MMC. . No utilizar desengrasantes. etc. Precauciones para el manejo: Evitar atmosfera húmeda. Limpiar con gamuza antes de usar. hacina o con polvo abrasivo. Aplicar una ligera película de lubricante después de su uso. Limpiar piezas a verificar que vayan a estar en contacto. . como gasolina. No utilizan las galgas con las manos sucias o húmedas. . El sistema de calibración Industrial recoge la siguiente clasificación: . Descripción: Los patrones de ángulo abarcan un campo de instrumentos dentro de la metrología muy amplio. garantizada para cualquier orientación.Tipos Cilindro de perpendicularidad: Acero o de granito. Asa para facilitar manejo. . Fines específicos. con perpendicularidad entre la superficie cilíndrica y una de las bases. Prisma patrón: Angulo materializado entre dos de sus caras. Forma cilíndrica. Tipos Polígono regular patrón: Pieza primatica con forma de polígono regular. como sustractivamente. Capacidad para poder unirse tanto aditivamente. . Las caras laterales consecutivas materializan un ángulo. 0 y 1. Bloques patrón angulares: El ángulo esta materializado entre las dos caras opuestas del paralelepípedo. Calidades 00. Dichas caras están lo suficientemente pulidas como para posibilitar la reflexión óptica. Pueden unirse entre sí por adherencia. Encontrar el valor de ángulos en piezas prismáticas de revolución.Tipos Regla de senos: Formación de patrones angulares indirectos. . Utilización de patrones longitudinales con diferentes montajes. . 5 Paso de 1 mm . Calibración de MMC. Usos: Medidas indirectas. Materializan con elevada precisión un diámetro determinado. Juegos: 1 a 25 mm 1. Aleación como acero al cromo.5 a 12. Materiales: Acero templado. Descripción: Piezas macizas de forma esférica. Medida de conos de interiores. . Usos: Medición indirecta. Descripción: Piezas macizas en forma de cilindro. Precios: Juego 41 espigas – 450€ Juego de 81 espigas .1800 € . Trabajos en madrinadoras de galgas. Acero aleado y templado. Construcción de herramientas. Materializan un diámetro determinado. . . Observación entre línea luminosa y pieza. Tres biseles para triangulo equilátero. Principalmente de acero. Descripción: Un bisel para triangulo isósceles. Uso: Comprobación de rectitud. . . Vidrio o cuarzo. bloques patrón. Usos: Medida de planitud y paralelismo. Micrómetros de exteriores. Descripción: Forma de disco. Base pulida con buena planitud. . Se utilizan montados en un mango o soportes cilíndricos. La cota de referencia es su diámetro exterior. Usos: Verificación de micrómetros. herraduras. Acero. Descripción: Discos perforados en su centro. . . Acero. cerámica. . Usos: Verificación de instrumentos de medición de interiores. Descripción: Forma de anillo. Micrómetro de interiores de tres contactos. La medida de referencia es su diámetro interior. . . 300 – 1200 mm. Acero. carburo de tungsteno o cerámica. Longitudes individuales de 10 mm. Diversas colocaciones espaciales. Descripción: Bloques patrón situados en un soporte (fibra neutra). Usos: Calibración de MMC. Calibración de pie de rey. micrómetros interiores y micrómetros de altura. . Dimensiones y grados de precisión variables. de diferentes formas. Fundición o granito. Patrón de planitud o plano ideal de trabajo. Incorporan tornillos de reglaje. Calibracion: 1-4 inferiores 5-8 superiores Desviación total planitud(calidad) . Descripción: Superficie plana. Uso: Se debe alcanzar el equilibrio térmico o higrométrico. Mesa de planitud de granito de Acha. Mesa de planitud de fundición de Mitutoyo.Mesa de planitud de fundición de Helios Preisser. . Mesa de planitud de granito de Starrett. . . Los patrones deben están calibrados . Descripción: Piezas que se utilizan para la verificación de MMC. Patrones en forma de cubos. Patrón de elementos geométricos. Opciones: Bloques patrón estándares. Permitir tomar diferentes longitudes de medida. Placas con bolas cerámicas incrustadas. Sistemas de bloque patrón escalonados. Barras de esferas. Se compara el valor medido con el indicado por el fabricante. Requisitos: Permitir tomar medidas en diferentes posiciones. Precio elevado de los bloques. . Descripción: Se colocan varios bloques de distinto tamaño juntos. Unión a presión. Desventajas: Necesidad de bloques de diferentes medidas.Bloques patrón estándares. Limitación a la hora de colocar el utillaje. Montaje rápido. Limitación de geometrías (planos y cilindros). Ventajas: Diseño simple. YZ y X-Y. Material con baja dilatacion térmica(fibra de carbono. Distancia constante y conocida. Medidas en dos direcciones cada posición. Inconvenientes: Largo tiempo de medida. . Descripción: Placa con incrustaciones de bolas cerámicas. zerodur ). Utillaje que permita orientar la placa paralela tanto al plano X-Z.. Ventajas: Alto grado de precisión.Método de placa con bolas de cerámica incrustadas. Uso: Se debe medir la posición de seis bolas (ciclo). Alto coste. Placa fabricada con zerodur: Reducido coeficiente de dilatación térmica. . Placa de fibra de carbono con bolas cerámicas como elementos de referencia: Reducida masa. 960 × 960 mm².Método de placa con bolas de cerámica incrustadas. Agujeros como elementos de referencia. Método de patrón escalonado. . Descripción: Esferas calibradas colocadas sobre una base. Medidas de diferentes longitudes. Facilidad de fabricación.Barra de esferas. . Distancia entre ellas conocida. acero o cristal de cuarzo.Patrón en forma de cubo. 300x300x300 o 400x400x400 mmᶟ. . Aluminio. Bolas cerámicas como elementos de referencia. Descripción: Determinación de errores paramétricos de MMC. Permite la toma de medidas en tres direcciones. Alternativa: Forma tetraédrica.Patrón en forma de cubo. . Patrón de elementos geométricos. Descripción: Gran variedad de elementos geométricos. Conos, cilindros, planos escalonados. Evaluar errores paramétricos de la máquina. Desviaciones en medidas de perpendicularidad si se le añade un tercer eje. Descripción: Acero latón o aluminio. Juegos escalas Rockwell, Brinell o Vickers. Usos: Verificación y calibración de durómetros. . Descripción: Materializan un ángulo fijo entre dos superficies planas.2000 € . Garantizan perpendicularidad entre caras tanto internas como externas. Precio: 12 . Son principalmente de acero y mármol. Tipos Escuadras de acero Acero templado con los cantos y aristas rectificados y lapeados. . Dimensiones 20-90 mm de longitud. Dimensiones: base hasta 200 mm. . 0.Tipos Escuadras de granito Pueden ser de granito rosa que tiene alto contenido en cuarzo lo que le da una gran resistencia al desgaste o de granito negro. grado A (inspección.2 μm / 15 mm) y grado B (taller). 1. altura hasta 600 mm y espesor hasta 100 mm.6 μm / 150 mm). La planitud de las caras se divide en grado AA (laboratorio. . Ángulo entre los vectores normales a las caras es muy próximo al valor nominal 360˚/n. Fabricados con alta precisión. Compuestos por n caras planas reflectantes. 12. cuyas bases están formadas por polígonos regulares. 24. 36 o 72 lados. 8. Descripción: Son prismas de altura reducida. . de por ejemplo 4. Materiales: Varia desde el acero hasta el vidrio. Planitud de sus caras: inferior a 50 nm. Características: Alta reflectividad de las caras laterales. . El error piramidal de sus caras (el tallado vertical de las mismas). debe ser también reducido. La unicidad del eje de giro en el proceso de fabricación debe quedar garantizada. . 015 a 0.2 mm (0. Precio: 12 – 450 € Materiales: Acero o latón. .03 mm a 0. Fabricantes: Insize. Tener cuidado de no forzar las lainas y no introducirlas en aberturas con rebabas o superficies ásperas para no dañarlas. Se utilizan para medir pequeñas aberturas o ranuras. Kalkum Ezquerra. Los pasos van desde 0. Descripción: Láminas delgadas (lainas) que tienen marcado su espesor. Mitutoyo.025 pulgadas). . La inspección se realiza verificando que el patrón se ajusta mejor al borde redondeado de una pieza. Descripción: Láminas marcadas en mm. Starret. Fabricantes Mitutoyo. Precio: 20 – 470 € Material Acero. . fracciones o décimas de pulgada con los diferentes radios cóncavos y convexos. . . lamina o alambre se introduce en un agujero cuyo tamaño se encuentra marcado a un lado. Descripción: Estos patrones sirven para determinar el tamaño de la broca. . los valores están marcados sobre cada lámina. Precio: 15 – 490 € . ya sean de medida estándar o milimétrica. Descripción: Los extremos de las láminas tienen forma de rosca de varios pasos. Útiles para roscas con pasos muy pequeños. . . Descripción: Se pueden considerar máquinas de medir por coordenadas. Se componen generalmente de una columna (eje Z) y de un brazo extensible (eje X). En el extremo del brazo se acopla un palpador. especialmente diseñadas para la medición de piezas de revolución. . El palpador es mas ligero por tanto se puede lograr mas exactitud. .Tipos De palpador giratorio: El eje de referencia es aquel entorno al cual gira el palpador. Soportan piezas de gran peso y posibilitan medir piezas de gran longitud. así como evaluación de paralelismo y perpendicularidad. mediciones de concentricidad y alineamiento o mediciones de superficies tanto internas como externa. . El palpador puede tener varios movimientos.Tipos De mesa giratoria: El palpador es independiente del eje de referencia (eje de giro de la mesa giratoria). El peso de la mesa giratoria y de la pieza situada sobre ella es un factor crítico. Pueden realizarse mediciones de rectitud vertical y horizontal.