Metrología: Conceptos Básicos y Aplicaciones en la Medición Industrial

Conceptos Fundamentales de Metrología

¿A qué mediciones atiende la metrología?

La metrología se ocupa de diversas mediciones, entre las que se incluyen:

• Dimensiones: diámetros, longitudes, ángulos, etc.
• Estado de las superficies: planitud, circularidad, etc.
• Características mecánicas: resistencia, dureza, etc.
• Temperatura: en casos de precisión, para evitar falsas medidas y en tratamientos térmicos.

¿Qué es el control de una pieza? Ejemplos

Controlar una pieza implica verificar si cumple con las especificaciones establecidas en su plano. Algunos ejemplos de control son:

• Verificar las medidas del material antes de la mecanización.
• Comprobar las dimensiones lineales, angulares, planitud, etc., durante y al final de la mecanización.
• Asegurar su correcta posición en el montaje.

Medir, Comparar y Verificar: Definiciones y Ejemplos

A continuación, se define cada término con ejemplos:

• Medir: Determinar la magnitud de una cantidad física utilizando un instrumento de medición.
  • Medir el ángulo o apertura formado por dos superficies con un goniómetro.
  • Medir la dureza de un material.
  • Medir la distancia entre dos aristas o superficies por medio de una regla.
• Comparar: Establecer una relación de igualdad o desigualdad entre dos o más magnitudes, sin necesidad de conocer su valor exacto.
  • Comparar si una curva tiene o no un radio determinado, por medio de unas galgas o plantillas.
  • Comparar si dos superficies forman un ángulo determinado.
  • Comparar si la distancia entre dos superficies es igual o no en todos sus puntos por medio de un palpador de reloj.
• Verificar: Comprobar si una pieza o componente cumple con las especificaciones requeridas.
  • Verificar si tiene el acabado superficial adecuado con un rugosímetro.
  • Verificar si una pieza tiene la forma debida.
  • Verificar si un eje es o no concéntrico.

Influencia de la Temperatura en el Control Dimensional

La temperatura juega un papel crucial en el control dimensional, especialmente cuando se requiere alta precisión. Es fundamental realizar las mediciones a una temperatura de referencia de 20°C. Si una pieza se ha calentado durante la mecanización, sus dimensiones pueden verse alteradas. Por lo tanto, es necesario enfriar la pieza antes de proceder a su control.

Unidades de Medida: Pulgadas y Milímetros

Equivalencia de la Pulgada en Milímetros

Una pulgada (1") equivale a 25,4 mm. La pulgada se representa con el símbolo "inch" o con dos comillas (”) colocadas en la parte superior derecha del número.

Fracciones de Pulgada

Las fracciones de pulgada más comunes son las que resultan de dividir la pulgada en 2, 4, 8, 16, 32, 64, etc., partes iguales. Se expresan en forma de quebrado simplificado, con un denominador que es una de las potencias de 2 mencionadas y un numerador impar.

Ejemplo: Longitud de una Lima en Milímetros

Para calcular la longitud de una lima de 12” en milímetros, se multiplica por el factor de conversión:

12" x 25,4 mm/" = 304,8 mm

Instrumentos de Medición: Reglas y Transportadores

Apreciación de las Reglas

La apreciación típica de una regla graduada es de 0,5 mm.

Normas de Conservación de Metros y Reglas

Los metros y reglas deben manejarse con cuidado. Se recomienda engrasarlos ligeramente de forma periódica para evitar su oxidación. Además, se debe evitar rayar las graduaciones para mantener su claridad.

Instrumentos Transportadores: Definición y Uso del Compás de Puntas

Los instrumentos transportadores son aquellos que permiten tomar medidas sin indicar su valor numérico. Para conocer el valor, se comparan con una regla graduada o un calibre. Los compases son un ejemplo común de este tipo de instrumentos.

El compás de puntas se utiliza para:

• Transportar distancias.
• Marcar divisiones iguales.
• Trazar circunferencias y arcos de círculo sobre el metal.
• Dividir ángulos perpendiculares.
• Sumar longitudes.

Mejora del Compás de Puntas

Para evitar que el compás se cierre accidentalmente al menor golpe, se le puede dotar de un resorte y un tornillo de apriete.

Cálculos de Densidad y Masa

Cálculo de la Densidad de un Cubo de Acero

Se tiene un cubo de acero de 100 mm de lado con una masa de 7,8 kg. Para calcular su densidad:

Datos:

• Masa (m) = 7,8 kg
• Volumen (V) = 100 mm x 100 mm x 100 mm = 1.000.000 mm³ = 1 dm³

Fórmula de la densidad:

D = m / V

Sustituyendo los valores:

D = 7,8 kg / 1 dm³ = 7,8 kg/dm³

Cálculo de la Masa de una Chapa de Aluminio

Se tiene una chapa de aluminio de 2000 mm x 1000 mm x 6 mm con una densidad de 2700 kg/m³. Para calcular su masa:

Datos:

• Densidad (D) = 2700 kg/m³
• Volumen (V) = 2000 mm x 1000 mm x 6 mm = 12.000.000 mm³ = 12 dm³

Fórmula de la masa:

m = D x V

Sustituyendo los valores y convirtiendo unidades:

m = (2700 kg/m³) x (1 m³ / 1000 dm³) x 12 dm³ = 32,4 kg