Lo que no se mide no se puede mejorar
Instrumentos Infaltables en un Taller Metalmecánico

Por Homar Alirio López -Sumincol SAS.

Foto: craig.backfire.ca

Hoy por hoy, se habla de transferencia tecnológica, innovación y desarrollo, automatización y control de calidad como prioridad para la competitividad de las empresas que trabajan con metales; es allí, donde hay que cuidar cada detalle de la producción y, por que no, comenzar por conocer los diferentes instrumentos de medición, su correcto manejo, aplicación y mantenimiento.

Hace algún tiempo un empresario bogotano, fabricante de piezas metálicas, tocó las puertas de un reconocido laboratorio de metrología en el país, con el fin de solicitar la verificación y certificación dimensional del prototipo de una insignia de la Policía Nacional de Colombia, usada como distintivo en el uniforme de los hombres y mujeres que sirven en esta institución.

En ese momento, el industrial participaba en la licitación para obtener el contrato de fabricación de dicha insignia y, por esta razón, debía presentar el certificado de metrología ante el comité técnico evaluador de la Policía. No obstante, una vez el jefe del laboratorio verificó las medidas de la pieza –según el plano– encontró que las dimensiones requeridas, aunque cercanas, no eran exactas, e inmediatamente colocó sobre aviso al cliente.

El error entre las medidas del plano y el prototipo fue consecuencia de no utilizar el instrumento de medición correcto. Afortunadamente, con asesoría del laboratorio, lograron corregir las dimensiones de la pieza y ganar el contrato.

Esta historia se repite continuamente en la industria. Talleres, pymes y hasta grandes compañías metalmecánicas desconocen las herramientas de medición y su adecuado uso; hay que ver algunos operarios emplear, por ejemplo, los pie de rey como rayadores o incluso como martillos, o torcometros1 como simples llaves de apriete.

Así mismo, es común que los industriales subestimen el buen uso de los instrumentos, su mantenimiento y calibración periódica. Sin percatarse que pueden perder contratos o cerrarse las puertas de mercados internacionales; simplemente, porque no cuentan con certificaciones de calidad, para las cuales hay que demostrar, como requisito mínimo, un correcto y exigente manejo de las herramientas e instrumentos. En este sentido, es fundamental que, junto al fortalecimiento de los conocimientos técnicos, las empresas contemplen la importancia, el cuidado, las diferentes recomendaciones de uso y almacenamiento, así como los programas de control metrológico de los instrumentos; con el fin de cumplir no sólo con la normatividad vigente, sino también con los estándares de calidad que cada proceso requiere, y obtener el mayor provecho, reconocimiento, ahorro y productividad.

En los talleres no deberían faltar instrumentos de precisión como el calibrador2 o el micrómetro3, descritos en ediciones anteriores de Metal Actual; aunque no son los únicos infaltables. El rigor, la exigencia industrial y los adelantos tecnológicos, traen consigo nuevos instrumentos y herramientas mejoradas para hacer más fácil, fiel, exacto y preciso el arte de medir.

Pues bien, entre los llamados instrumentos imprescindibles, también hay que nombrar los deformímetros o comparadores de carátula; el reloj palpador; los micrómetros especiales; el goniómetro, el medidor de alturas y las galgas pasa – no pasa; todos ellos, instrumentos de gran utilidad para las actividades de fabricación y control en manufactura mecánica. El siguiente artículo, describe el deformímetro o comparador de carátula,

En una próxima entrega se dedicará espacio para continuar mostrando las particularidades de los instrumentos de medición del taller.

 

Deformímetro o Comparador de Carátula

Para medir superficies o piezas en movimiento, verificar o rectificar su forma o perímetro, tal como sucedería en los procesos con tornos, fresadoras, centros de mecanizado o en el ajuste de los pistones de un motor, se requiere un instrumento que permita interactuar con la máquina en funcionamiento, en estos casos el deformímetro es el más indicado.

También se le conoce como comparador de carátula o reloj comparador porque muestra, en una caratula similar a la de un reloj, las diferencias superficiales (deformaciones) que puede presentar una pieza o, incluso, deformaciones entre dos o más piezas, causadas por el exceso o carencia de material, defectos de fabricación, desalineamientos, descentramientos, excentricidad, desviaciones y todo tipo de errores de planitud, circularidad, esfericidad o desplazamientos incorrectos, desafíos comunes en todo taller.

En suma, básicamente, es un instrumento con un dial que mide las deformaciones superficiales de cualquier pieza ya sea cilíndrica o plana, además sirve para comparar los cambios dimensionales entre dos o más componentes. El deformímetro no registra el valor de la medición, como lo hace un pie de rey, sino que indica los errores o variaciones de dichas mediciones, de ahí su nombre.

Consta de una barra central (husillo cilíndrico) que en el extremo inferior tiene un palpador y en el superior una cremallera dentada, la cual, a su vez, está conectada a un tren de engranajes que transmiten el movimiento a dos agujas en el reloj (aguja principal y aguja cuentavueltas). Éstas rotan sobre una escala reglada en la caratula para representar las variaciones superficiales de las piezas. Cada vuelta completa de la aguja principal, a lo largo de la escala del dial, representa una vuelta de la aguja pequeña.

Al utilizar el comparador, primero hay que montarlo sobre un soporte provisto de una base magnética, la cual se sujeta a un componente metálico cerca de la pieza a medir o comparar. Después es necesario aproximar la punta del palpador a la superficie de la pieza hasta sentir claramente un contacto directo, de mínimo 200 micrómetros.

En ese momento, el operario mueve la escala giratoria del reloj para que coincida exactamente el punto cero con el comienzo de la zona de medición, luego procede a medir la deformación de la pieza en movimiento o comparar una pieza con respecto a otra; por ejemplo, para establecer y verificar el alineamiento del cabezal en un torno o la bancada de una fresadora.

En cualquier caso, el husillo cilíndrico se desplaza en movimientos longitudinales, de abajo hacía arriba,mientras las agujas se mueven circularmente y muestran las variaciones superficiales de la pieza en la escala de la caratula.

Por ejemplo, en un deformímetro, con rango de medición entre 0.01 mm a 10 mm, la aguja principal gira en total diez vueltas, que son registradas, una a una, por la aguja pequeña, en una caratula secundaria. Así, el operario logra saber cuántas vueltas ha dado la aguja principal en la escala y verificar la deformidad de la pieza. En este caso, cada división (línea) de la escala equivalente a 10 micrómetros; entonces, una vuelta completa es proporcional a 1.000 micrómetros (1.0 mm).

Si la aguja principal del dial se mueve en el sentido de las manecillas de un reloj el valor es positivo, y representa un pico (bache) en la superficie de la pieza; por el contrario, si la aguja se mueve en contra del reloj, el valor indicado por el instrumento es negativo y representa un valle o hendidura.

Su exactitud está relacionada con el tipo de medidas que se requiera verificar o comparar. Generalmente, suelen medir rangos en milímetros o pulgadas, de 0,25 mm a 300 mm (0,015 a 12,0 pulgadas) con resoluciones de 0,001 mm a 0,01 mm ó 0,00005 a 0,001 pulgadas. Según la forma de lectura, los deformímetros, se clasifican en análogos o digitales; los primeros registran variaciones en milímetros o pulgadas, mientras los digitales son capaces de mostrar ambas lecturas.

El avance de tecnología digital incluye deformímetros cuyo principio de medición se realiza a través de un rayo infrarrojo. En estas herramientas, el husillo está provisto de un disparo infrarrojo que cae sobre un punto preciso de la superficie, a medida que el rayo se desplaza a lo largo de la superficie de la pieza, registra las deformaciones de la misma.

El deformímetro es un instrumento que, en su evolución, se ha adaptado a diferentes propósitos, para lo cual los fabricantes han diseñado diversas monturas, soportes y accesorios que en conjunto forman un nuevo instrumento de medición con base en el deformímetro básico, permitiendo más comodidad y agilidad en mediciones especiales. En el mercado hay un gran número de soportes para comparadores de carátula, entre los más comunes se encuentran:

 

  • Medidor de espesores: Medir el grosor de una lámina, las dimensiones de un cubo pequeño o el diámetro de una varilla por ejemplo, es una tarea que con un pie de rey tardaría más y sería incómoda para el operario, por esto los fabricantes han diseñado una montura fija para el deformímetro básico, con el fin de usarlo como medidor de espesores; un instrumento rápido y fácil de utilizar con una gran precisión que no puede faltar en cualquier banco donde se tengan piezas pequeñas, en general menores a 10 mm.

 

  • Medidores de interiores: Foto Por el contrario, si es necesario medir diámetros internos o conjuntos de diámetros, existen dos instrumentos para tal fin, el primero un medidor de interiores para diámetros pequeños y el segundo para diámetros más grandes, utilizando el deformímetro con extensiones para tal propósito. El medidor con carátula para diámetros pequeños se usa solamente como un instrumento de comparación y debe utilizarse junto con anillo de fijación o un micrómetro. El medidor usa un resorte que da a la punta de contacto una presión de medición constante.

Tipos de soporte para comparadores de carátula

Deformímetro o reloj palpador: Otra variante del comparador de caratula son los reloj palpadores, especiales para realizar medidas durante la fabricación de piezas cilíndricas, o superficies perfectamente planas, en las que el control de calidad debe ser estricto en la detección de deformaciones muy pequeñas sobre las piezas. Los recorridos del palpador alcanzan máximo 0,8 mm (800 micrómetros).

Este es un tipo de deformímetro de alta precisión al tener corto recorrido, está dotado de una punta palpable escualizable, la cual mide en ambas direcciones y proporciona comodidad y mejor exactitud, que la alcanzada con un deformímetro común sobre una base magnética. Los palpadores están graduados en centésimias (0,01 mm) o milésimas de mm (0,001 mm), para lectura horizontal o vertical, con múltiples accesorios, en especial puntas y varillas de medición, como las puntas largas para medir el interior de un agujero profundo.

Aunque cuenta con una carátula, similar a la de un deformímetro convencional, el cuerpo del instrumento es diferente y esta provisto de una base. En diferentes versiones la carátula se puede inclinar hacía el ángulo de visión del operario.

Los relojes palpadores análogos son muy parecidos a los deformímetros comunes, mientras los digitales tienen un cableado externo que conecta a una interfaz digital en la que hay una pantalla que muestra la deformidad de la pieza. En ocasiones se pueden colocar dos o más instrumentos al tiempo para medir diferentes deformidades a la vez.

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