Cómo elegir el corte correcto al medir la rugosidad

Muchos sistemas de medición disponibles llevan la medición del acabado superficial al punto de fabricación. Algunos sistemas ofrecen lo mínimo para que el proceso de medición del operador sea lo más simple posible. Otros proporcionan prácticamente las mismas capacidades de un analizador de superficies de grado de laboratorio en un medidor de acabado de superficie de mano y portátil.

Tener tanta potencia en un sistema de medición portátil es una gran característica, a menos que los resultados no sean realmente lo que representa la superficie. Por ejemplo, un usuario efectuará una medición de rugosidad y el valor del Rz u otro parámetro de rugosidad se verá satisfactorio.

Pero hay un pequeño problema cuando se trata de metrología de acabado superficial: los resultados de acabado superficial para un parámetro como Rz, y todos los demás parámetros de acabado superficial, pueden variar decisivamente según el parámetro de filtro (Lc), también conocido como el corte.

Con un valor Lc diferente, los resultados pueden ser diferentes. Aunque estas desviaciones no sean muy grandes, aún pueden conducir a una evaluación incorrecta de la pieza (como una pieza buena o mala) debido al resultado del acabado de la superficie. Por lo tanto, existe una tendencia en la industria a definir los parámetros de configuración como parte de la especificación de acabado. Pero, ¿y si es una superficie nueva y aún no está definida?

Las normas internacionales recomiendan reglas claras para las cuales se debe seleccionar el valor Lc dados ciertos parámetros.

Crédito: George Schuetz.

De acuerdo con las desviaciones estándar internacionales de acabado superficial, la forma de una pieza se puede dividir en diferentes órdenes o niveles. El primer orden es la forma de la pieza, seguida de un componente de ondulación, rugosidad lineal y finalmente rugosidad del área. Estos órdenes no son independientes, sino que se superponen entre sí (por ejemplo, la rugosidad se superpondrá al componente de ondulación).

Aquí se vuelve importante el uso del Lc o corte. El uso de cortes es un método de filtrado que proporciona los medios para separar la ondulación de la forma o la rugosidad de la ondulación. Con la elección adecuada del filtrado, la longitud de medición debe ser tan corta que casi elimine cualquier componente de ondulación. En muchos casos, al observar el perfil medido filtrado con diferentes Lc (y un poco de experiencia), se puede determinar el valor correcto para el corte. Pero es posible ir al extremo y usar un filtro demasiado corto, lo que comenzará a influir en los resultados de la medición.

En la práctica, probablemente no depende del técnico que realiza la medición seleccionar el resultado correcto. Para establecer un proceso que ayude a lograr los mejores resultados, las normas internacionales recomiendan reglas claras para seleccionar el valor Lc en casos desconocidos. Sin embargo, deben responderse algunas preguntas básicas para elegir el mejor Lc de corte.

Primero, ¿la superficie de prueba está hecha de tal manera que la superficie sea periódica o aperiódica? Las superficies periódicas se caracterizan por características de perfil típicas igualmente espaciadas, recurrentes y claramente visibles tanto en la representación de la superficie de prueba como en el perfil (en el ejemplo, como ranuras de giro distintas). Por el contrario, los perfiles aperiódicos no muestran ninguna estructura superficial especial visualmente llamativa.

En muchos casos (en perfiles fresados, por ejemplo), ni siquiera se puede detectar una dirección de trabajo distinta en la superficie.

De acuerdo con la norma, la selección del valor Lc correcto debe manejarse de manera diferente para los perfiles de superficie periódicos que para los aperiódicos. En el caso de una superficie de ensayo estructurada periódicamente, el valor del tamaño medio del RSm de las ranuras debe determinarse primero mediante medición. Luego, según los gráficos ampliamente disponibles, el valor Lc estandarizado se puede asignar al valor RSm medido.

Los gráficos también tienen información, en caso de que la superficie sea aperiódica, pero se vuelve un poco más complicada. En el caso aperiódico, el valor de Lc más adecuado está determinado por uno de los cuatro parámetros de rugosidad anotados en los gráficos de selección, y puede requerir una serie de mediciones en diferentes condiciones para seleccionar el mejor corte de Lc. Al seguir la receta descrita en las tablas de selección, el usuario puede reducir los resultados adecuados de acabado superficial.

Afortunadamente, en la mayoría de los entornos de fabricación, las superficies periódicas son la norma. Pero a medida que cambian los procesos, las superficies de diseño se vuelven más comunes o las tolerancias de la superficie se tornan más estrictas, de manera que conocer la receta para seleccionar el Lc es cada vez más esencial.