RUGOSIDAD

RUGOSIDAD

 

Aunque durante mucho tiempo la medición de la rugosidad no fue  considerada como una rama de la metrología, en la actualidad es un requerimiento importante debido al  reconocimiento creciente de la importancia y necesidad de esta medición.

 

Una superficie perfecta es una abstracción matemática, ya que cualquier superficie real, por perfecta que parezca, presentará irregularidades   que se originan durante el proceso de fabricación.

 

Las irregularidades mayores (macrogeométricas) son errores de forma, asociados con la variación en tamaño de una pieza, paralelismo entre superficies y planitud de una superficie o conicidad, redondez y cilindricidad, y que pueden medirse con instrumentos convencionales.

 

Las irregularidades menores (microgeométricas) son la ondulación y la  rugosidad. La primera pueden ocasionarla la flexión de la pieza durante el maquinado, falta de homogeneidad del material, libración de esfuerzos residuales, deformaciones por tratamiento térmico, vibraciones, etcétera; la segunda la provoca   el elemento utilizado para realizar el maquinado, por ejemplo, la herramienta de corte o la piedra de rectificado.

 

Los errores superficiales mencionados se presentan simultáneamente sobre una superficie, lo que dificulta la medición individual de cada uno de ellos.

 

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.

 

El acabado superficial de los cuerpos puede presentar errores de forma macrogeométricos y microgeométricos.

 

  • La rugosidad superficial 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.

 

 

Superficie real: Superficie que limita el cuerpo y lo separa del      medio que lo separa.

Superficie geométrica: Superficie ideal cuya forma está especificada por el dibujo y/o todo documento técnico.

Superficie de referencia: Superficie a partir de la cual se determinan los parámetros de rugosidad. Tiene la forma de la superficie geométrica. Se puede calcular por el método de mínimos cuadrados.

Perfil real: es la intersección de la superficie real con un plano normal.

La rugosidad de la superficie se determina considerando la longitud de onda del radar y el ángulo de incidencia. Una superficie aparecerá ser lisa si sus variaciones de la altura son más pequeñas que 1/8 de la longitud de onda del radar.

 

En términos del uso de una determinada longitud de onda, una superficie aparece más lisa mientras la longitud de onda y el ángulo de incidencia aumenta.

 

En imágenes generadas por radares, las superficies ásperas aparecerán más brillantes que superficies más lisas del mismo material. La aspereza superficial influencia la reflectividad de la energía de la microonda.

 

Las superficies lisas horizontales que reflejan casi toda la energía de la incidencia lejos del radar se llaman los reflectores especulares, ejemplos de estas superficies, son el agua tranquila o caminos pavimentados que aparecen oscuras en las imágenes de radar. En cambio las superficies ásperas dispersan la energía de la microonda incidente en muchas direcciones, esto se conoce como reflexión difusa. Las superficies vegetales causan reflexión difusa y generan imágenes con un tono más brillante.

 

 

Características

 

Promedio de rugosidad: El valor promedio de rugosidad en µm es el valor promedio aritmético de los valores absolutos de las distancias del perfil de rugosidad de la línea intermedia de la longitud de medición. El valor promedio de rugosidad es idéntico a la altura de un rectángulo donde su longitud es igual a la longitud total lm y esto a su vez es idéntico con la superficie de la suma que existe entre el perfil de rugosidad y la línea intermedia. Rz: Promedio de la profundidad de la rugosidad en µm (promedio aritmético de cinco profundidades singulares consecutivas en la longitud de medición). Los rugosímetros sirven para detectar de forma rápida las profundidades de la rugosidad en las superficies de materiales. Los rugosímetros le indican en µm la profundidad de la rugosidad Rz y el promedio de rugosidad Ra. Tenemos disponibles equipos con un máximo de trece parámetros de medida. Son aplicables las siguientes normativas en la comprobación de rugosidad en las superficies delas piezas de trabajo: DIN 4762, DIN 4768, DIN 4771, DIN 4775. La rugosidad alcanzable de las superficies las puede ver en DIN 4766±1. Los rugosímetros se envían calibrados (pero sin certificado). Opcionalmente puede obtener para los rugosímetros una calibración de laboratorio, incluido el certificado ISO. Así podrá integrar sus medidores en su control de calidad ISO y calibrarlos anualmente (a través de PCE o cualquier laboratorio acreditado).

 

Rugosidad obtenida: El costo de una superficie maquinada crece cuando se desea un mejor acabado superficial, razón por la cual el diseñador deberá indicar claramente cual es el valor de rugosidad deseado, ya que no siempre un buen acabado superficial redundará en un mejor funcionamiento de la pieza, como sucede cuando desea lubricación eficiente y por tanto una capa de aceite debe mantenerse sobre la superficie.

 

En el pasado el mejor método práctico para decidir si un acabado superficial cumplía con los requerimientos era comparado visualmente y mediante el tacto contra muestras con diferentes acabados superficiales .Este método no debe confundirse con los patrones de rugosidad que actualmente se usan en la calibración de rugosimetros.

 

 

Tipos de medición de rugosidad

 

Los sistemas más utilizados son el de rugosidad Ra, rugosidad Rx, rugosidad Ry y rugosidad Rz. Los más usuales son Ra. Rz, Ry. Ra

 

Los valores absolutos de los alejamientos del perfil desde la línea central.

 

La altura de un rectángulo de longitud lm, cuya área, es igual a la suma de las áreas delimitadas por el perfil de rugosidad y la línea central Rz.

 

Promedio de las alturas de pico a valles. La diferencia entre el promedio de las alturas delos cinco picos más altos y la altura promedio de los cinco valles más profundos Ry.

 

La máxima altura del perfil. La distancia entre las líneas del perfil de picos y valles.

 

 

 

 

Medida de rugosidad:

Comparadores visotáctiles. Elementos para evaluar el acabado superficial de piezas por comparación visual y táctil con superficies de diferentes acabados obtenidas por el mismo proceso de fabricación.

 

Rugosímetro de palpador mecánico:

Instrumento para la medida de la calidad superficial pasado en la amplificación eléctrica dela señal generada por un palpador que traduce las irregularidades del perfil de la sección dela pieza. Sus elementos principales son el palpador, el mecanismo de soporte y arrastre de éste, el amplificador electrónico, un calculador y un registrador.

 

Rugosímetro: Palpador inductivo. El desplazamiento de la aguja al describir las irregularidades del perfil modifica la longitud del entrehierro del circuito magnético, y con ello el flujo de campo magnético que lo atraviesa, generando una señal eléctrica.

 

Rugosímetro: Palpador capacitivo. El desplazamiento vertical del palpador aproxima las dos láminas de un condensador, modificando su capacidad y con ella la señal eléctrica.

 

Rugosímetro: Palpador piezoeléctrico: El desplazamiento de la aguja del palpador de forma elásticamente un material piezoeléctrico, que responde a dicha deformación generando una señal eléctrica.

 

Rugosímetro: Patín mecánico: El patín describirá las ondulaciones de la superficie mientras la aguja recorra los picos y valles del perfil. Así se separan mecánicamente ondulación y rugosidad que son simplemente desviaciones respecto de la superficie geométrica con distinta longitud de onda.

 

Rugosímetro: Filtrado eléctrico: La señal eléctrica procedente del palpador puede pasar a un filtro para eliminar las ondulaciones, esto es, disminuir la amplitud de sus componentes a partir de una longitud de onda ᵞ´, (longitud de onda de corte).

 

Actualmente los rugosímetros permiten calcular y tratar numerosos parámetros de rugosidad, compensar la forma de la pieza o programar la medida.

 

 

 

 

1 comentario

Un pensamiento en “RUGOSIDAD

  1. Jhon fredy

    Excelente información.

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