2. •Errores Micro-geométricos , Textura primaria o RUGOSIDAD.
•Es el pequeño relieve que caracteriza a una superficie,
proveniente del proceso de producción. Se originan en las
imperfecciones de los mecanismos, entre las máquinas y las
herramientas, en las vibraciones del sistema pieza-
herramienta, el desgaste de las herramientas, y por el propio
método de conformación de la pieza
•Errores Macro-geométricos, Textura secundaria u ONDULACIÓN.
•Se le llama así a los errores de forma. Las principales
causas, son los defectos en las guías de la máquina o la
herramienta, durante el proceso de fabricación. Los desvíos
de la máquina o la pieza, la fijación incorrecta de la pieza, o
la distorsión debido a algún tratamiento térmico.
3. Perfil Efectivo:
Es la imagen
aproximada de un
perfil real. Esta
imagen se puede
obtener por medio
de un rugosímetro.
Perfil de Rugosidad:
Se filtran las
ondulaciones del
perfil efectivo.
•A: Rugosidad
•B: Ondulación
•C: Orientación de las irregularidades
•D1: Paso de la rugosidad (distancia media entre crestas)
•D2: Paso de la ondulación.
•E: Altura de la rugosidad.
4. lv le le le le le ln
lm
lt
El perfil de rugosidad, se puede obtener por medio de un
rugosímetro. A partir de éste se puede medir cuantitativamente la
rugosidad.
•lv: Tramo
•lt: Es el tramo •le: Tramo •lm: Tramo inicial, el •ln: Tramo
recorrido por de medición de medición palpador se final,
el rugosímetro individual lm=5xle pone en palpador se
marcha detiene
5. A1+A2=A3
La mayoría de las normas, utilizan el concepto de línea
media, y a partir de esta línea es que se mide la rugosidad.
Esta es la línea paralela a la dirección general del perfil. De
forma que la suma de las áreas superiores, comprendidas
entre la línea media y la línea del perfil, son iguales a la
suma de las áreas inferiores.
6. Los parámetros o valores de rugosidad, se definen para
poder medir la rugosidad cuantitativamente. Se pueden
calcular a partir del perfil de rugosidad obtenido, o los
puede determinar el rugosímetro. Los parámetros están
definidos por las distintas normas. La unidades que se
utilizan para medir son la micra, o la micropulgada.
7. Para calcular Ra, se suman los valores absolutos de las áreas
encerradas entre el perfil de rugosidad y la línea media, y se divide
entre la longitud de medición. Es lo mismo que decir que Ra es la
altura de un rectángulo de base l, cuya área es igual a las
comprendidas entre el perfil de rugosidad y la línea media.
l
1
Ra y( x) dx
l 0
8. Rt, es igual a la distancia vertical entre el pico más alto y el valle
más profundo, en toda la distancia de medición.
Rt
9. Rz, es el promedio de la rugosidad máxima de cinco tramos de
medición consecutivos.
Z1 Z 2 Z3 Z 4 Z5
Rz
5 ANIMACIÓN
10. PARAMETRO Ra Rt Rz
•Cuando es necesario un •En superficies de •Se utiliza en casos
control continuo de la sellado que los valores
UTILIDAD superficie •Superficies extremos no influyen
•La superficie presenta dinámicamente en la función de la
surcos bien orientados cargas (tapones, pieza (superficies de
•Si el acabado no tiene tornillos y superficies apoyo)
demasiada importancia de deslizamiento)
•Es el parámetro más •Informa la máxima •Informa distribución
utilizado deterioración de la media de la superficie.
VENTAJAS •Se aplica en la mayoría superficie. •Fácil obtención a
de los procesos de •Es de fácil partir del gráfico.
fabricación obtención a partir del •Define bien a las
•Todos los aparatos de gráfico. superficies periódicas.
medición lo calculan
•Solo indica la media de •No presenta •Oculta los picos y
rugosidad información valles muy
DESVENTAJAS •Si aparecen valles o picos suficiente, ya que acentuados.
que no son típicos, el valor diferentes formas de •No brinda información
no sufre gran alteración. rugosidad pueden sobre la forma del
•No indica forma de tener el mismo valor perfil
irregularidades del perfil. de Rt. Imagen •No todos los equipos
brindan este
parámetro
11. Para identificar fácilmente las características de las superficies, en los
dibujos técnicos se utilizan los siguientes símbolos:
Según la norma ISO 1302-1978, las indicaciones se deben colocar de la siguiente forma:
a= Valor de rugosidad media (Ra), expresada en micras o número de
grado de rugosidad.
b= Método de fabricación, tratamiento o recubrimiento
c= Longitud de muestreo.
d= Dirección de las rugosidades.
e= Sobremedida de mecanizado.
f= Otro parámetro de rugosidad, entre parantesis, como puede ser Rt,
Rz, etc
12. La orientación o sentido de la
rugosidad es la dirección
predominante de las huellas
de la superficie mecanizada.
Es importante determinar la
orientación de la rugosidad en
determinadas piezas, ya que
en los casos que una pieza
desliza sobre otra es
importante que las estrías
tengan el mismo sentido.
Mientras que en los casos que
deban quedar en reposo y se
requiera una máxima
adherencia, es conveniente
que las estrías tengan
direcciones opuestas.
13.
14. El rugosímetro mediante accionamientos mecánicos, eléctricos o
electrónicos permiten medir la magnitud de la rugosidad e incluso,
representar los resultados gráficamente.
15. El proceso consiste en recorrer la rugosidad de la superficie con una
aguja palpadora que se mueve verticalmente. El movimiento de la
aguja es transferido en impulsos eléctricos, que luego se registran en
el gráfico. La muestra que recoge el palpador varía entre 0,08 y 25,0
mm. Este procedimiento demora unos pocos segundos. El perfil que
se obtiene depende de la dirección en la que se realiza el palpado, ya
que dependiendo del proceso por el cual se obtuvo la pieza las
rugosidades pueden tener direcciones definidas, por lo tanto el
palpado se debe realizar en distintas direcciones. Los parámetros se
deben calcular en base a la dirección que se obtiene rugosidad
máxima.
VIDEO
16. •Existen diferentes tipos de rugosímetros, entre los capacitivos, inductivos y
piezoeléctricos la principal diferencia es la forma en que generan la señal
eléctrica a partir del movimiento mecánico de la aguja. La aguja
principalmente es de diamante o carburo de tungsteno, y la forma y radio
tiene gran influencia en la toma de resultados.
•También existen los rugosímetros láser, estos equipos no tienen un palpador físico,
se sustituye por un laser que emite un rayo infrarrojo. La medición se basa en la luz
reflejada y esparcida por la superficie.
ANIMACIÓN
17. Las superficies se pueden clasificar en función del trabajo que
realizan en el lugar donde van instaladas o según su proceso de
elaboración.
•Superficies en bruto (laminación, fundición, oxicorte)
•Mecanizados por arranque de viruta (torneado, fresado, cepillado)
•Mecanizados especiales (esmerilado, pulido)
•Superficies tratadas (procesos de recubrimiento)
El método de obtención de la pieza es lo que determina la calidad del
acabado superficial.
El maquinado es uno de los procesos más utilizados, la rugosidad de
una superficie maquinada depende, del tipo de operación (fresado,
torneado, perfilado, etc.) de la forma geométrica de la herramienta de
corte, del avance de la herramienta. el filo de las herramientas, el
daño causado por viruta, las vibraciones entre la máquina y la pieza,
la dureza de los materiales, la refrigeración y lubricación entre la pieza
y la herramienta.
ANIMACIÓN
18. En la siguiente tabla se puede ver como varia el valor Ra promedio
de una pieza según el método de obtención.
19.
20. La superficie es lo que determina la separación del cuerpo con el medio,
y el contacto con otras piezas, por lo tanto del estado de la superficie
puede depender el rendimiento de una máquina y su duración. Los
motivos por los que se miden la rugosidad son variados.
FUERZA DE ROZAMIENTO: Esta depende de la rugosidad superficial de
las piezas, es uno de los motivos más importantes por los cuales se miden
rugosidades. Hay casos que se requiere alto rozamiento, ya que es lo
que permite sujetar a un objeto sin que resbale, en los tornillos es lo que
permite un mejor agarre con la herramienta, y en los neumáticos la
rugosidad favorece la fricción entre estos y el suelo, permitiendo de
esta manera el agarre y el avance controlado.
Se debe conocer la rugosidad para calcular las
pérdidas de cargas en una cañería, al igual que
para estimar la resistencia que presenta el aire
en las aplicaciones aeronáuticas .
21. LUBRICACIÓN: En las piezas donde hay contacto por roce y es
necesario lubricación, como pueden ser ejes o cojinetes, es
fundamental medir la rugosidad para calcular la lubricación necesaria,
y los esfuerzos que aparecen por rozamiento, ya que la rugosidad
influye en la resistencia que presenta la superficie a los lubricantes en
fluir. Siempre que una película de lubricante se mantiene entre las
partes en movimiento, las irregularidades de la superficie deben ser
suficientemente pequeñas, de manera que el aceite no se deposite en
ellas bajo condiciones de operación severas
La disminución de la rugosidad mejora la RESISTENCIA A FATIGA,
CORROSIÓN Y DESGASTE. Desde el punto de vista ESTETICO
mejora el aspecto de la superficie.
22. FACTOR HIGIENICO O BIOLOGICO: a nivel molecular la rugosidad
afecta el modo en que las bacterias se adhieren a las superficies. Una
superficie sin irregularidades evita que se alberge suciedad,
contaminantes y colonias de bacterias, además de facilitar la limpieza.
En la industria alimenticia, médica y farmacéutica, a la terminación que
requiere el acero inoxidable (que es el material más utilizado) se le
conoce como acabado sanitario. El acabado sanitario se obtiene por
pulido mecánico o electropulido. En la industria de alimentos los tubos
y superficies que están en contacto con alimentos deben tener una
rugosidad máxima de Ra=0,8μm,. En la industria de bebidas se
permiten rugosidades de Ra=1,6μm,. La industria farmacéutica es la
que requiere mejores acabados, la norma ASTM A-270 S2, exige que
los materiales tengan rugosidad máxima de Ra=0,5μm.
MANTENIMIENTO PREDICTIVO: Determinando periódicamente la
rugosidad de ciertos elementos de maquinas se pueden detectar
anomalías en los funcionamientos o determinar cuándo es necesario
cambiar un elemento que sufrió desgaste por las condiciones propias
de operación.
