Recomendaciones para verificar instrumentos de acabado superficial

La calibración de un instrumento de acabado superficial se realiza midiendo un patrón certificado con un parámetro Ra conocido, donde el resultado debe coincidir con el valor nominal del patrón dentro del margen permitido y, si no se cumple, se repite el proceso o se ajusta el sistema de medición.

Resolver problemas es una tarea común para quienes fabrican o venden instrumentos de medición de acabado superficial. Por ejemplo, constantemente ingresan nuevos empleados a las empresas manufactureras que necesitan volverse competentes en la medición de superficies. O bien, un instrumento se transfiere de una planta a otra con la indicación de ponerlo en funcionamiento de inmediato.

Por ello, la naturaleza de nuestro trabajo es ayudar a que el instrumento funcione correctamente lo antes posible. La forma más común de hacerlo es comenzar con lo básico y guiar al usuario a través de algunos pasos sencillos de calibración para encaminarlo en la dirección correcta.

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Calibración instrumental según normas internacionales

Una ventaja al medir el acabado superficial es que las normas internacionales definen claramente el proceso y los parámetros. Estas normas establecen las especificaciones de los instrumentos, cómo utilizarlos, qué tipo de resultados deben proporcionar y cómo comprobar su desempeño. También describen el enfoque para medir la rugosidad superficial y el procedimiento de calibración.

Cada operación de maquinado deja una huella, y el acabado superficial se compone de una serie de picos y valles que han sido mecanizados o generados por otros procesos sobre la superficie de la pieza. Los patrones o muestras de calibración superficial contienen picos y valles de distintas formas y amplitudes, que han sido mecanizados con alta precisión y luego medidos y certificados como trazables a normas internacionales. El proceso de calibración permite verificar que el instrumento de acabado superficial esté arrojando resultados precisos.

La calibración es un excelente punto de partida para familiarizar al nuevo usuario con el sistema de medición. Existen dos tipos básicos de rugosímetros: los de tipo con patín (skid-type), también conocidos como sistemas de promedio, y los sin patín (skidless), también llamados sistemas de perfilado. Los rugosímetros con patín disponen de un conjunto de palpador articulado, donde la punta de medición se desplaza junto a un patín relativamente ancho, que también contacta la superficie de la pieza. El patín tiende a filtrar las ondulaciones, por lo que la punta solo mide las variaciones de longitud de onda corta. En esta etapa es fundamental utilizar el patrón de calibración certificado para realizar las mediciones correctamente.

El patrón de rugosidad más común es el de estilo triangular, con picos y valles redondeados. Estos patrones se conocen como ranuras de estilo “C3” y se ofrecen en diversos grados de rugosidad. Algunos ejemplos incluyen valores Ra de 0.5, 0.9, 2.5, 3.0 o 3.2 µm. El objetivo es ayudarle al usuario a configurar el sistema de medición de forma que, al utilizar el patrón certificado, obtenga en su instrumento los valores correctos.

Diagnóstico de fallos en la medición de rugosidad

El procedimiento de verificación es bastante simple: basta medir el patrón de referencia con el parámetro Ra y revisar el resultado. Cada patrón de referencia incluye un certificado con el valor de Ra medido. Después de efectuar la prueba se comparan los resultados. Estos deben encontrarse dentro del margen de error especificado por el fabricante del instrumento. Con la instrucción y orientación adecuadas, se puede guiar al usuario para que configure correctamente el sistema y realice la medición de acuerdo con el estándar.

Si el usuario sigue el procedimiento, pero no obtiene el resultado esperado, se debe repetir la calibración y volver a medir el patrón de referencia. Si los resultados siguen siendo inexactos, por lo general se requiere un ajuste mínimo al patrón de calibración. Con el método del sistema se puede instruir al usuario para afinar la calibración. Si aun así no se logran resultados correctos, puede haber un problema con la unidad o con la punta del palpador, lo que requerirá un diagnóstico más profundo.

Si, después de ajustar la calibración, el resultado sigue sin ser correcto, lo más probable es que no se trate de un error de calibración, sino de un desgaste en la punta de diamante. A medida que el diamante se desgasta o se astilla, puede llegar a abarcar los valles o penetrar más de lo debido y arrojar mediciones incorrectas. Si es posible, se debe utilizar otro palpador para comprobar los resultados. Un palpador nuevo, con una punta en buen estado, puede corregir el problema.

También puede tratarse de un patrón desgastado. Al igual que cualquier otro patrón de referencia, este debe verificarse periódicamente. Con frecuencia, los usuarios miden en la parte central del patrón, y esa zona puede desgastarse con el tiempo. En cambio, medir hacia los extremos del patrón —que suelen estar menos desgastados— puede ofrecer mejores resultados.

Inspeccionar el palpador y el patrón es, sin duda, el método más común para retomar el camino hacia mediciones confiables de rugosidad superficial. Una vez que el usuario se siente seguro y confía en estos resultados, el siguiente desafío es medir las piezas reales. En esa fase surgen nuevos retos, que abordaremos en una próxima columna.