El granito es un tipo de roca ígnea que se extrae por su extrema resistencia, densidad, durabilidad y resistencia a la corrosión. Pero también es muy versátil: ¡no solo se adapta a cuadrados y rectángulos! De hecho, trabajamos con confianza con componentes de granito diseñados en formas, ángulos y curvas de todo tipo, con excelentes resultados.
Gracias a nuestro procesamiento de vanguardia, las superficies de corte pueden ser excepcionalmente planas. Estas cualidades hacen del granito el material ideal para crear bases de máquinas y componentes de metrología de tamaño y diseño personalizados. El granito es:
■ mecanizable
■ Precisamente plano al cortarlo y terminarlo
■ resistente a la oxidación
■ duradero
■ de larga duración
Los componentes de granito también son fáciles de limpiar. Al crear diseños personalizados, asegúrese de elegir el granito por sus excelentes ventajas.
ESTÁNDARES / APLICACIONES DE ALTO DESGASTE
El granito que ZHHIMG utiliza para nuestras placas de superficie estándar tiene un alto contenido de cuarzo, lo que proporciona mayor resistencia al desgaste y a los daños. Nuestros colores Negro Superior tienen una baja absorción de agua, lo que minimiza la posibilidad de que sus medidores de precisión se oxiden al colocarlos sobre las placas. Los colores de granito que ofrece ZHHIMG reducen el deslumbramiento, lo que se traduce en menos fatiga visual para quienes utilizan las placas. Hemos seleccionado nuestros tipos de granito considerando la expansión térmica para minimizar este aspecto.
APLICACIONES PERSONALIZADAS
Si su aplicación requiere una placa con formas personalizadas, insertos roscados, ranuras u otros mecanizados, le conviene seleccionar un material como Black Jinan Black. Este material natural ofrece una rigidez superior, una excelente amortiguación de vibraciones y una maquinabilidad mejorada.
Es importante tener en cuenta que el color por sí solo no indica las cualidades físicas de la piedra. En general, el color del granito está directamente relacionado con la presencia o ausencia de minerales, lo cual puede no influir en las cualidades que lo hacen un buen material para placas de superficie. Existen granitos rosados, grises y negros que son excelentes para placas de superficie, así como granitos negros, grises y rosados que son totalmente inadecuados para aplicaciones de precisión. Las características críticas del granito, en lo que respecta a su uso como material para placas de superficie, no tienen nada que ver con el color y son las siguientes:
■ Rigidez (deflexión bajo carga, indicada por el módulo de elasticidad)
■ Dureza
■ Densidad
■ Resistencia al desgaste
■ Estabilidad
■ Porosidad
Hemos probado y comparado diversos materiales de granito. Finalmente, obtuvimos el resultado: el granito negro de Jinan es el mejor material que hemos conocido. El granito negro indio y el sudafricano son similares al granito negro de Jinan, pero sus propiedades físicas son inferiores. ZHHIMG seguirá buscando más granitos en el mundo y comparará sus propiedades físicas.
Para hablar más sobre el granito adecuado para su proyecto, contáctenos.info@zhhimg.com.
Cada fabricante utiliza estándares diferentes. Existen muchos estándares en el mundo.
Norma DIN, ASME B89.3.7-2013 o Especificación Federal GGG-P-463c (placas de superficie de granito), etc., como base para sus especificaciones.
Podemos fabricar placas de inspección de precisión de granito según sus requisitos. Contáctenos si desea más información sobre otras normas.
La planitud se puede considerar como la presencia de todos los puntos de la superficie dentro de dos planos paralelos: el plano base y el plano del techo. La distancia entre estos planos determina la planitud general de la superficie. Esta medida de planitud suele incluir una tolerancia y una designación de grado.
Por ejemplo, las tolerancias de planitud para tres grados estándar se definen en la especificación federal según lo determinado por la siguiente fórmula:
■ Grado de laboratorio AA = (40 + diagonal al cuadrado/25) x 0,000001" (unilateral)
■ Grado de inspección A = Grado de laboratorio AA x 2
■ Sala de herramientas Grado B = Laboratorio Grado AA x 4.
Para placas de superficie de tamaño estándar, garantizamos tolerancias de planitud que superan los requisitos de esta especificación. Además de la planitud, la norma ASME B89.3.7-2013 y la especificación federal GGG-P-463c abordan temas como la precisión de la medición repetida, las propiedades del material de los granitos para placas de superficie, el acabado superficial, la ubicación de los puntos de apoyo, la rigidez, los métodos de inspección aceptables, la instalación de insertos roscados, etc.
Las placas de superficie y las placas de inspección de granito ZHHIMG cumplen o superan todos los requisitos de esta especificación. Actualmente, no existe una especificación específica para placas angulares, paralelas o escuadras maestras de granito.
Y puedes encontrar las fórmulas para otros estándares enDESCARGAR.
En primer lugar, es importante mantener la placa limpia. El polvo abrasivo en suspensión suele ser la principal causa de desgaste, ya que tiende a incrustarse en las piezas de trabajo y en las superficies de contacto de los calibradores. En segundo lugar, cubra la placa para protegerla del polvo y de posibles daños. Puede prolongar su vida útil cubriéndola cuando no la utilice, girándola periódicamente para evitar un uso excesivo de una sola zona y sustituyendo las almohadillas de contacto de acero de los calibradores por almohadillas de carburo. Además, evite colocar alimentos o refrescos sobre la placa. Tenga en cuenta que muchos refrescos contienen ácido carbónico o fosfórico, que puede disolver los minerales más blandos y dejar pequeñas marcas en la superficie.
Esto depende del uso que se le dé a la placa. Si es posible, recomendamos limpiarla al principio de la jornada (o turno de trabajo) y al final. Si la placa se ensucia, especialmente con líquidos aceitosos o pegajosos, probablemente deba limpiarse de inmediato.
Limpie la placa regularmente con líquido o con el limpiador de placas de superficie sin agua ZHHIMG. La elección de la solución de limpieza es importante. Si se utiliza un disolvente volátil (acetona, diluyente de laca, alcohol, etc.), la evaporación enfriará la superficie y la deformará. En este caso, es necesario dejar que la placa se normalice antes de usarla; de lo contrario, se producirán errores de medición.
El tiempo necesario para que la placa se normalice varía según su tamaño y la intensidad del enfriamiento. Una hora debería ser suficiente para placas más pequeñas. Dos horas podrían ser necesarias para placas más grandes. Si se utiliza un limpiador a base de agua, también se producirá un enfriamiento por evaporación.
La placa también retiene el agua, lo que podría oxidar las piezas metálicas en contacto con la superficie. Algunos limpiadores dejan un residuo pegajoso al secarse, lo que atrae el polvo del aire y, de hecho, aumenta el desgaste en lugar de disminuirlo.
Esto depende del uso de la placa y del entorno. Recomendamos recalibrar completamente las placas o accesorios de precisión de granito nuevos dentro del año posterior a su compra. Si la placa de granito va a tener un uso intensivo, puede ser recomendable acortar este intervalo a seis meses. Una inspección mensual para detectar errores de medición repetidos con un nivel electrónico o un dispositivo similar mostrará cualquier punto de desgaste y solo toma unos minutos. Una vez obtenidos los resultados de la primera recalibración, el intervalo de calibración puede extenderse o acortarse según lo permita o requiera su sistema de calidad interno.
Podemos ofrecerle servicio para ayudarle a inspeccionar y calibrar su placa de superficie de granito.
Existen varias causas posibles para las variaciones entre calibraciones:
- La superficie se lavó con una solución caliente o fría antes de la calibración y no se le permitió el tiempo suficiente para normalizarse.
- La placa está mal apoyada
- Cambio de temperatura
- Damas
- Luz solar directa u otro calor radiante sobre la superficie de la placa. Asegúrese de que la iluminación superior no caliente la superficie.
- Variaciones en el gradiente vertical de temperatura entre invierno y verano (Si es posible, conozca la temperatura del gradiente vertical en el momento en que se realiza la calibración).
- La placa no tuvo tiempo suficiente para normalizarse después del envío
- Uso inadecuado de equipos de inspección o uso de equipos no calibrados
- Cambio de superficie resultante del desgaste
En muchas fábricas, salas de inspección y laboratorios, las placas de superficie de granito de precisión son la base para realizar mediciones precisas. Dado que toda medición lineal depende de una superficie de referencia precisa de la que se toman las dimensiones finales, las placas de superficie proporcionan el mejor plano de referencia para la inspección y el diseño del trabajo antes del mecanizado. También son bases ideales para realizar mediciones de altura y calibrar superficies. Además, su alto grado de planitud, estabilidad, calidad general y acabado las convierten en una excelente opción para el montaje de sofisticados sistemas de medición mecánicos, electrónicos y ópticos. Para cualquiera de estos procesos de medición, es fundamental mantener las placas de superficie calibradas.
Repetición de mediciones y planitud
Tanto la planitud como las mediciones de repetición son fundamentales para garantizar una superficie precisa. La planitud se puede considerar como la presencia de todos los puntos de la superficie dentro de dos planos paralelos: el plano base y el plano del techo. La distancia entre estos planos determina la planitud general de la superficie. Esta medición de planitud suele incluir una tolerancia y una designación de grado.
Las tolerancias de planitud para tres grados estándar se definen en la especificación federal según lo determinado por la siguiente fórmula:
Estándar DIN, estándar GB, estándar ASME, estándar JJS... diferentes países con diferentes estándares...
Más detalles sobre el estándar.
Además de la planitud, es fundamental garantizar la repetibilidad. Una medición repetitiva es una medición de áreas de planitud local. Se trata de una medición realizada en cualquier punto de la superficie de una placa que se repetirá dentro de la tolerancia establecida. Controlar la planitud del área local con una tolerancia más estricta que la planitud general garantiza un cambio gradual en el perfil de planitud de la superficie, minimizando así los errores locales.
Para garantizar que una placa de superficie cumpla con las especificaciones de planitud y repetibilidad, los fabricantes de placas de superficie de granito deben basar sus especificaciones en la Especificación Federal GGG-P-463c. Esta norma aborda la precisión de la repetibilidad, las propiedades del material de la placa de superficie de granito, el acabado superficial, la ubicación de los puntos de apoyo, la rigidez, los métodos aceptables de inspección y la instalación de insertos roscados.
Comprobación de la precisión de la placa
Siguiendo unas sencillas pautas, la inversión en una placa de granito debería durar muchos años. La frecuencia de comprobación de la precisión de la placa varía según el uso de la placa, el entorno del taller y la precisión requerida. Por regla general, una placa nueva debe recalibrarse completamente en el plazo de un año desde su compra. Si la placa se usa con frecuencia, se recomienda acortar este intervalo a seis meses.
Antes de que una placa de superficie se desgaste más allá de las especificaciones de planitud general, mostrará postes desgastados u ondulados. La inspección mensual para detectar errores de medición repetida con un medidor de lectura repetida identificará puntos de desgaste. Un medidor de lectura repetida es un instrumento de alta precisión que detecta errores locales y puede visualizarse en un amplificador electrónico de gran aumento.
Un programa de inspección eficaz debe incluir comprobaciones periódicas con un autocolimador, que proporcione una calibración real de la planitud general, trazable al Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). Periódicamente, es necesaria una calibración exhaustiva por parte del fabricante o de una empresa independiente.
Variaciones entre calibraciones
En algunos casos, existen variaciones entre las calibraciones de las placas de superficie. En ocasiones, factores como el cambio de la superficie debido al desgaste, el uso incorrecto del equipo de inspección o el uso de equipo no calibrado pueden explicar estas variaciones. Sin embargo, los dos factores más comunes son la temperatura y el soporte.
Una de las variables más importantes es la temperatura. Por ejemplo, es posible que la superficie se haya lavado con una solución caliente o fría antes de la calibración y no se haya dejado normalizar lo suficiente. Otras causas de cambio de temperatura incluyen corrientes de aire frío o caliente, luz solar directa, iluminación superior u otras fuentes de calor radiante sobre la superficie de la placa.
También puede haber variaciones en el gradiente vertical de temperatura entre invierno y verano. En algunos casos, la placa no cuenta con el tiempo suficiente para normalizarse tras el envío. Es recomendable registrar la temperatura del gradiente vertical al realizar la calibración.
Otra causa común de variación en la calibración es una placa mal apoyada. Una placa de superficie debe apoyarse en tres puntos, idealmente ubicados a un 20 % de su longitud desde sus extremos. Dos apoyos deben ubicarse a un 20 % de su ancho desde sus lados largos, y el apoyo restante debe estar centrado.
Solo tres puntos pueden apoyarse firmemente sobre cualquier superficie que no sea de precisión. Intentar apoyar la placa en más de tres puntos provocará que reciba apoyo de diversas combinaciones de tres puntos, que no serán los mismos en los que se apoyó durante la producción. Esto generará errores a medida que la placa se deforma para adaptarse a la nueva disposición de apoyo. Considere el uso de soportes de acero con vigas de soporte diseñadas para alinearse con los puntos de apoyo adecuados. Los soportes para este propósito suelen estar disponibles a través del fabricante de la placa de superficie.
Si la placa está correctamente soportada, solo es necesaria una nivelación precisa si la aplicación lo requiere. No es necesaria la nivelación para mantener la precisión de una placa correctamente soportada.
Prolongar la vida útil de la placa
Seguir algunas pautas reducirá el desgaste de una placa de superficie de granito y, en última instancia, prolongará su vida útil.
En primer lugar, es importante mantener la placa limpia. El polvo abrasivo en suspensión suele ser la principal causa de desgaste de una placa, ya que tiende a incrustarse en las piezas de trabajo y en las superficies de contacto de los calibres.
También es importante cubrir las placas para protegerlas del polvo y los daños. Se puede prolongar su vida útil cubriéndolas cuando no se utilizan.
Gire la placa periódicamente para evitar el uso excesivo de una sola zona. Además, se recomienda sustituir las almohadillas de contacto de acero del calibrador por almohadillas de carburo.
Evite colocar comida o refrescos en el plato. Muchos refrescos contienen ácido carbónico o fosfórico, que puede disolver los minerales más blandos y dejar pequeñas marcas en la superficie.
Dónde volver a caerse
Cuando una placa de granito necesite ser recubierta, considere si este servicio se realizará in situ o en el centro de calibración. Siempre es preferible que la placa sea recubierta en la fábrica o en un centro especializado. Sin embargo, si la placa no está muy desgastada, generalmente dentro de 0,001 pulgadas de la tolerancia requerida, se puede recubierta in situ. Si una placa está desgastada hasta el punto de estar más de 0,001 pulgadas fuera de la tolerancia, o si presenta picaduras o mellas importantes, debe enviarse a la fábrica para su rectificado antes de ser recubierta.
Una instalación de calibración cuenta con el equipo y la configuración de fábrica que proporciona las condiciones óptimas para la calibración adecuada de la placa y el retrabajo en caso de ser necesario.
Se debe tener mucho cuidado al seleccionar un técnico de calibración y renovación de superficies in situ. Solicite acreditación y verifique que el equipo que utilizará el técnico tenga una calibración trazable. La experiencia también es un factor importante, ya que se necesitan muchos años para aprender a lapear correctamente el granito de precisión.
Las mediciones críticas comienzan con una placa de superficie de granito de precisión como referencia. Al garantizar una referencia fiable mediante una placa de superficie correctamente calibrada, los fabricantes cuentan con una herramienta esencial para obtener mediciones fiables y piezas de mejor calidad.Q
Lista de verificación para variaciones de calibración
1. La superficie se lavó con una solución caliente o fría antes de la calibración y no se le permitió el tiempo suficiente para normalizarse.
2. La placa está mal apoyada.
3. Cambio de temperatura.
4. Borradores.
5. La superficie de la placa puede estar expuesta a la luz solar directa u otro calor radiante. Asegúrese de que la iluminación superior no la caliente.
6. Variaciones del gradiente vertical de temperatura entre invierno y verano. Si es posible, conozca la temperatura del gradiente vertical al momento de la calibración.
7. La placa no tuvo tiempo suficiente para normalizarse después del envío.
8. Uso indebido de equipos de inspección o uso de equipos no calibrados.
9. Cambios superficiales resultantes del desgaste.
Consejos técnicos
- Debido a que cada medición lineal depende de una superficie de referencia precisa de la cual se toman las dimensiones finales, las placas de superficie proporcionan el mejor plano de referencia para la inspección y el diseño del trabajo antes del mecanizado.
- Controlar la planitud del área local con una tolerancia más estricta que la planitud general garantiza un cambio gradual en el perfil de planitud de la superficie, minimizando así los errores locales.
- Un programa de inspección eficaz debe incluir controles regulares con un autocolimador, que proporcione una calibración real de la planitud general rastreable hasta la Autoridad Nacional de Inspección.
Entre las partículas minerales que componen el granito, más del 90% son feldespato y cuarzo, siendo el feldespato el más abundante. El feldespato suele ser blanco, gris y rojo carne, mientras que el cuarzo es mayoritariamente incoloro o blanco grisáceo, que constituye el color básico del granito. El feldespato y el cuarzo son minerales duros, difíciles de manipular con un cuchillo de acero. En cuanto a las manchas oscuras del granito, principalmente mica negra, existen otros minerales. Aunque la biotita es relativamente blanda, su capacidad para resistir la tensión no es débil, y al mismo tiempo se encuentra en pequeñas cantidades en el granito, a menudo menos del 10%. Esta es la condición material en la que el granito es particularmente resistente.
Otra razón por la que el granito es resistente es que sus partículas minerales están estrechamente unidas e incrustadas entre sí. Los poros suelen representar menos del 1% del volumen total de la roca. Esto le confiere al granito la capacidad de soportar fuertes presiones y no es fácilmente penetrado por la humedad.
Los componentes de granito están hechos de piedra sin óxido, resistencia a ácidos y álcalis, buena resistencia al desgaste y larga vida útil, sin mantenimiento especial. Los componentes de precisión de granito se utilizan principalmente en las herramientas de la industria de la maquinaria. Por lo tanto, se llaman componentes de precisión de granito o componentes de granito. Las características de los componentes de precisión de granito son básicamente las mismas que las de las plataformas de granito. Introducción a las herramientas y medición de componentes de precisión de granito: El mecanizado de precisión y la tecnología de micromaquinado son direcciones de desarrollo importantes de la industria de fabricación de maquinaria, y se han convertido en un indicador importante para medir un nivel de alta tecnología. El desarrollo de tecnología de vanguardia y la industria de defensa son inseparables del mecanizado de precisión y la tecnología de micromaquinado. Los componentes de granito pueden deslizarse suavemente en la medición, sin estancamiento. Medición de la superficie de trabajo, los rayones generales no afectan la precisión de la medición. Los componentes de granito deben diseñarse y producirse de acuerdo con los requisitos del lado de la demanda.
Campo de aplicación:
Como todos sabemos, cada vez más máquinas y equipos eligen componentes de granito de precisión.
Los componentes de granito se utilizan para movimiento dinámico, motores lineales, CMM, CNC, máquinas láser...
Bienvenido a contactarnos para obtener más información.
Los dispositivos de medición y componentes mecánicos de granito están fabricados con granito negro Jinan de alta calidad. Gracias a su alta precisión, larga duración, buena estabilidad y resistencia a la corrosión, se utilizan cada vez más en la inspección de productos de la industria moderna y en áreas científicas como la mecánica aeroespacial y la investigación científica.
Ventajas
----El doble de duro que el hierro fundido;
----Los cambios mínimos de dimensión se deben a los cambios de temperatura;
---- Libre de escurrimientos, por lo que no hay interrupción del trabajo;
----Libre de rebabas o protuberancias debido a la estructura de grano fino y la adherencia insignificante, lo que garantiza un alto grado de planitud durante una larga vida útil y no causa daños a otras piezas o instrumentos;
----Funcionamiento sin problemas para uso con materiales magnéticos;
----Larga vida útil y libre de óxido, lo que resulta en bajos costos de mantenimiento.
Las placas de superficie de granito de precisión están lapeadas con precisión hasta alcanzar un alto estándar de planitud para lograr exactitud y se utilizan como base para montar sofisticados sistemas de medición mecánicos, electrónicos y ópticos.
Algunas de las características únicas de la placa de superficie de granito:
Uniformidad en dureza;
Preciso bajo condiciones de carga;
Absorbente de vibraciones;
Fácil de limpiar;
Resistente a las envolturas;
Baja porosidad;
No abrasivo;
No magnético
Ventajas de la placa de superficie de granito
En primer lugar, la roca después de un largo período de envejecimiento natural, estructura uniforme, coeficiente mínimo, la tensión interna desaparece por completo, no se deforma, por lo que la precisión es alta.
En segundo lugar, no habrá rayones, no en condiciones de temperatura constante, a temperatura ambiente también puede mantener la precisión de la medición de temperatura.
En tercer lugar, no hay magnetización, la medición puede tener un movimiento suave, sin sensación de crujido, no se ve afectado por la humedad y el plano está fijo.
Cuatro, la rigidez es buena, la dureza es alta, la resistencia a la abrasión es fuerte.
Cinco, no le teme al ácido, la erosión del líquido alcalino, no se oxida, no tiene que pintar con aceite, no es fácil que se pegue el micropolvo, mantenimiento, fácil de mantener, larga vida útil.
¿Por qué elegir una base de granito en lugar de una bancada de máquina de hierro fundido?
1. La base de la máquina de granito puede mantener una mayor precisión que la base de la máquina de hierro fundido. La base de la máquina de hierro fundido se ve fácilmente afectada por la temperatura y la humedad, pero la base de la máquina de granito no.
2. Con el mismo tamaño de base de máquina de granito y base de hierro fundido, la base de máquina de granito es más rentable que el hierro fundido;
3. La base de la máquina de granito especial es más fácil de acabar que la base de la máquina de hierro fundido.
Las placas de superficie de granito son instrumentos clave en los laboratorios de inspección de todo el país. Su superficie calibrada y extremadamente plana permite a los inspectores utilizarlas como referencia para la inspección de piezas y la calibración de instrumentos. Sin la estabilidad que ofrecen las placas de superficie, muchas de las piezas con tolerancias ajustadas en diversos campos tecnológicos y médicos serían mucho más difíciles, si no imposibles, de fabricar correctamente. Por supuesto, para utilizar un bloque de superficie de granito para calibrar e inspeccionar otros materiales y herramientas, es necesario evaluar la precisión del propio granito. Los usuarios pueden calibrar una placa de superficie de granito para garantizar su precisión.
Limpie la placa de superficie de granito antes de calibrarla. Vierta una pequeña cantidad de limpiador de placas en un paño limpio y suave y limpie la superficie de granito. Seque inmediatamente el limpiador con un paño seco. No permita que el líquido de limpieza se seque al aire.
Coloque un calibre de medición de repetición en el centro de la placa de superficie de granito.
Ponga a cero el calibre de medición de repetición en la superficie de la placa de granito.
Mueva el medidor lentamente sobre la superficie del granito. Observe el indicador y registre los picos de cualquier variación de altura al mover el instrumento sobre la placa.
Compare la variación de planitud en la superficie de la placa con las tolerancias de su placa, que varían según el tamaño de la placa y el grado de planitud del granito. Consulte la especificación federal GGG-P-463c (ver Recursos) para determinar si su placa cumple con los requisitos de planitud para su tamaño y grado. La variación entre el punto más alto y el más bajo de la placa constituye su medida de planitud.
Compruebe que las mayores variaciones de profundidad en la superficie de la placa cumplan con las especificaciones de repetibilidad para una placa de ese tamaño y grado. Consulte la especificación federal GGG-P-463c (ver Recursos) para determinar si su placa cumple con los requisitos de repetibilidad para su tamaño. Rechace la placa de superficie si un solo punto no cumple con los requisitos de repetibilidad.
Deje de usar una placa de granito que no cumpla con los requisitos federales. Devuelva la placa al fabricante o a una empresa de revestimientos de granito para que la pulan de nuevo y cumpla con las especificaciones.
Consejo
Realice calibraciones formales al menos una vez al año, aunque las placas de superficie de granito que se utilizan mucho deben calibrarse con mayor frecuencia.
La calibración formal y registrable en entornos de fabricación o inspección a menudo la lleva a cabo el departamento de garantía de calidad o un proveedor de servicios de calibración externo, aunque cualquiera puede usar un medidor de repetición para verificar de manera informal una placa de superficie antes de su uso.
La historia temprana de las placas de superficie de granito
Antes de la Segunda Guerra Mundial, los fabricantes utilizaban placas de acero para la inspección dimensional de las piezas. Durante la Segunda Guerra Mundial, la demanda de acero aumentó drásticamente, y muchas placas de acero se fundieron. Se necesitaba un reemplazo, y el granito se convirtió en el material predilecto debido a sus superiores propiedades metrológicas.
Se hicieron evidentes varias ventajas del granito sobre el acero. El granito es más duro, aunque más frágil y propenso al astillado. El granito se puede lapear con mucha mayor planitud y más rápido que el acero. El granito también posee la propiedad deseable de una menor expansión térmica en comparación con el acero. Además, si una placa de acero necesitaba reparación, debía ser raspada a mano por artesanos que también aplicaban sus habilidades en la reconstrucción de máquinas herramienta.
Como nota al margen, algunas placas de superficie de acero todavía se utilizan en la actualidad.
Propiedades metrológicas de las placas de granito
El granito es una roca ígnea formada por erupciones volcánicas. En comparación, el mármol es caliza metamorfoseada. Para uso metrológico, el granito seleccionado debe cumplir con los requisitos específicos descritos en la Especificación Federal GGG-P-463c, en adelante denominada Especificaciones Federales, y específicamente, la Parte 3.1. 3.1. En las Especificaciones Federales, el granito debe tener una textura de grano fino a medio.
El granito es un material duro, pero su dureza varía por varias razones. Un técnico con experiencia en placas de granito puede estimar la dureza por su color, que indica su contenido de cuarzo. La dureza del granito es una propiedad que se define en parte por la cantidad de cuarzo y la ausencia de mica. Los granitos rojo y rosa tienden a ser los más duros, los grises tienen una dureza media y los negros son los más blandos.
El módulo de elasticidad de Young se utiliza para expresar la flexibilidad o indicar la dureza de la piedra. El granito rosa tiene un promedio de 3 a 5 puntos en la escala, el granito gris de 5 a 7 puntos y el granito negro de 7 a 10 puntos. Cuanto menor sea el número, más duro suele ser el granito. Cuanto mayor sea el número, más blando y flexible es. Es importante conocer la dureza del granito al elegir el espesor requerido para los grados de tolerancia y el peso de las piezas y los calibres que se colocarán sobre él.
En la antigüedad, cuando los verdaderos maquinistas, conocidos por sus folletos de tablas trigonométricas en los bolsillos de sus camisas, consideraban al granito negro "el mejor". El mejor se definía como el tipo con mayor resistencia al desgaste o más duro. Una desventaja es que los granitos más duros tienden a astillarse o abollarse con mayor facilidad. Los maquinistas estaban tan convencidos de que el granito negro era el mejor que algunos fabricantes de granito rosa lo teñían de negro.
He visto personalmente una placa que se cayó de una carretilla elevadora al sacarla del almacén. La placa golpeó el suelo y se partió en dos, revelando su verdadero color rosa. Tenga cuidado si planea comprar granito negro de China. Le recomendamos que gaste su dinero de otra manera. La dureza de una placa de granito puede variar. Una veta de cuarzo puede ser mucho más dura que el resto de la placa. Una capa de gabro negro puede reblandecer mucho una zona. Un técnico de reparación de placas bien capacitado y con experiencia sabe cómo manejar estas zonas blandas.
Grados de placas de superficie
Existen cuatro grados de placas de superficie: los grados AA y A de laboratorio, el grado B de inspección de sala y el cuarto, el grado de taller. Los grados AA y A son los más planos, con tolerancias de planitud superiores a 0,00001 pulgadas para una placa de grado AA. Los grados de taller son los menos planos y, como su nombre indica, están diseñados para su uso en salas de herramientas. Por otro lado, los grados AA, A y B están diseñados para su uso en laboratorios de inspección o control de calidad.
PPrueba de roper para calibración de placas de superficie
Siempre les he dicho a mis clientes que puedo sacar a cualquier niño de 10 años de mi iglesia y enseñarle en tan solo unos días cómo probar una placa. No es difícil. Requiere cierta técnica para realizar la tarea rápidamente, técnicas que se aprenden con el tiempo y mucha repetición. Debo informarles, y no puedo enfatizarlo lo suficiente, que la especificación federal GGG-P-463c NO es un procedimiento de calibración. Hablaré más sobre esto más adelante.
La calibración de las comprobaciones de planitud general (panel medio) y repetibilidad (desgaste localizado) es obligatoria según las especificaciones federales. La única excepción a esto es con placas pequeñas donde solo se requiere repetibilidad.
Además, e igual de crucial que las demás pruebas, está la prueba de gradientes térmicos. (Véase Delta T a continuación)
Figura 1
Las pruebas de planitud cuentan con cuatro métodos aprobados: niveles electrónicos, autocolimación, láser y un dispositivo conocido como localizador de planos. Solo utilizamos niveles electrónicos porque son el método más preciso y rápido por varias razones.
Los láseres y autocolimadores utilizan un haz de luz muy recto como referencia. La rectitud de una placa de granito se mide comparando la variación de distancia entre esta y el haz de luz. Al tomar un haz de luz recto e incidirlo sobre un objetivo reflector mientras este se desplaza por la placa, la distancia entre el haz emitido y el haz de retorno constituye una medición de rectitud.
El problema de este método es que el objetivo y la fuente se ven afectados por la vibración, la temperatura ambiente, un objetivo irregular o rayado, la contaminación del aire y el movimiento del aire (corrientes). Todos estos factores contribuyen a un mayor error. Además, la contribución del error del operador en las comprobaciones con un autocolimador es mayor.
Un usuario experimentado de autocolimadores puede realizar mediciones muy precisas, pero aún enfrenta problemas de consistencia en las lecturas, especialmente a largas distancias, ya que los reflejos tienden a ensancharse o a volverse ligeramente borrosos. Además, un objetivo con una planitud deficiente y una larga jornada de observación a través de la lente producen errores adicionales.
Un dispositivo localizador plano es una tontería. Este dispositivo utiliza un haz de luz relativamente recto (en comparación con un haz de luz colimado o láser extremadamente recto) como referencia. El dispositivo mecánico no solo utiliza un indicador con una resolución de solo 20 µ pulgadas, sino que la falta de rectitud de la barra y la diversidad de materiales aumentan significativamente los errores de medición. En nuestra opinión, aunque el método es aceptable, ningún laboratorio competente utilizaría jamás un dispositivo localizador plano como instrumento de inspección final.
Los niveles electrónicos utilizan la gravedad como referencia. Los niveles electrónicos diferenciales no se ven afectados por la vibración. Tienen una resolución de tan solo 0,1 segundos de arco y las mediciones son rápidas y precisas, con un margen de error mínimo para un operador experimentado. Ni los localizadores de planos ni los autocolimadores proporcionan gráficos topográficos (Figura 1) ni isométricos (Figura 2) generados por computadora de la superficie.
Figura 2
Prueba de planitud adecuada de la superficie
La correcta planitud de la prueba de superficie es una parte tan importante de este documento que debería haberla incluido al principio. Como se mencionó anteriormente, la especificación federal GGG-p-463c NO ES un método de calibración. Sirve como guía para muchos aspectos del granito de grado metrológico cuyo comprador previsto es cualquier agencia del Gobierno Federal, lo que incluye los métodos de prueba y las tolerancias o grados. Si un contratista afirma haber cumplido con las especificaciones federales, el valor de planitud se determinará mediante el método Moody.
Moody, un colega de los años 50, ideó un método matemático para determinar la planitud general y tener en cuenta la orientación de las líneas analizadas, independientemente de si estaban suficientemente cerca en el mismo plano. Nada ha cambiado. Allied Signal intentó mejorar el método matemático, pero concluyó que las diferencias eran tan pequeñas que no merecía la pena el esfuerzo.
Si un contratista de placas de superficie utiliza niveles electrónicos o láser, utiliza una computadora para realizar los cálculos. Sin la asistencia de la computadora, el técnico que utiliza autocolimación debe calcular las lecturas manualmente. En realidad, no lo hace. Requiere demasiado tiempo y, francamente, puede ser demasiado difícil. En una prueba de planitud con el método Moody, el técnico prueba la rectitud de ocho líneas en una configuración de la Union Jack.
El método Moody
El método Moody es una forma matemática de determinar si las ocho líneas están en el mismo plano. De lo contrario, solo se obtienen ocho líneas rectas que pueden o no estar en el mismo plano o cerca de él. Además, un contratista que afirma cumplir con las especificaciones federales y utiliza autocolimación,...debeGenerar ocho páginas de datos. Una página por cada línea verificada para demostrar sus pruebas, reparaciones o ambas. De lo contrario, el contratista desconoce el valor real de planitud.
Estoy seguro de que si eres de los que calibran tus placas con un contratista mediante autocolimación, ¡nunca has visto esas páginas! La Figura 3 es un ejemplo de...sólo unoSe necesitan ocho páginas para calcular la planitud general. Un indicio de ignorancia y malicia es si su informe presenta cifras redondeadas. Por ejemplo, 200, 400, 650, etc. Un valor calculado correctamente es un número real. Por ejemplo, 325,4 u pulg. Cuando el contratista utiliza el método de cálculo de Moody y el técnico calcula los valores manualmente, debería recibir ocho páginas de cálculos y un gráfico isométrico. Este gráfico muestra las alturas variables a lo largo de las diferentes líneas y la distancia que separa los puntos de intersección seleccionados.
Figura 3(Se necesitan ocho páginas como ésta para calcular la planitud manualmente. ¡Asegúrese de preguntar por qué no obtiene esto si su contratista utiliza autocolimación!)
Figura 4
Los técnicos de medición dimensional utilizan niveles diferenciales (Figura 4) como dispositivos predilectos para medir los cambios mínimos de angularidad entre estaciones de medición. Los niveles tienen una resolución de hasta 0,1 segundos de arco (5 pulgadas con un trineo de 4"), son extremadamente estables y no se ven afectados por la vibración, las distancias medidas, las corrientes de aire, la fatiga del operador, la contaminación del aire ni ningún otro problema inherente a otros dispositivos. Con la ayuda de una computadora, la tarea se vuelve relativamente rápida, generando gráficos topográficos e isométricos que demuestran la verificación y, sobre todo, la reparación.
Una prueba de repetibilidad adecuada
La repetibilidad es la prueba más importante. El equipo que utilizamos para realizar la prueba de repetibilidad consiste en un dispositivo de lectura repetitiva, un LVDT y un amplificador, necesarios para lecturas de alta resolución. Configuramos el amplificador del LVDT a una resolución mínima de 10 µpulgadas o 5 µpulgadas para placas de alta precisión.
Usar un indicador mecánico con una resolución de tan solo 20 µ pulgadas es inútil si se intenta comprobar un requisito de repetibilidad de 35 µ pulgadas. ¡Los indicadores tienen una incertidumbre de 40 µ pulgadas! La configuración de lectura repetida imita la configuración de un calibre/pieza de altura.
La repetibilidad NO es lo mismo que la planitud general (plano medio). Prefiero pensar en la repetibilidad en granito como una medición de radio consistente.
Figura 5
Si se prueba la repetibilidad de una bola redonda, se demuestra que su radio no ha cambiado. (El perfil ideal de una placa correctamente reparada tiene una forma convexa y abombada). Sin embargo, es evidente que la bola no es plana. Bueno, más o menos. A una distancia extremadamente corta, es plana. Dado que la mayoría de los trabajos de inspección implican un medidor de altura muy cerca de la pieza, la repetibilidad se convierte en la propiedad más crítica de una placa de granito. Es más importante que la planitud general, a menos que el usuario esté comprobando la rectitud de una pieza larga.
Asegúrese de que su contratista realice una prueba de repetición de lectura. Una placa puede tener una lectura repetida significativamente fuera de tolerancia, pero aun así pasar la prueba de planitud. Sorprendentemente, un laboratorio puede obtener acreditación para realizar pruebas que no incluyen una prueba de repetición de lectura. Un laboratorio que no puede reparar o no es muy bueno en ello prefiere realizar solo pruebas de planitud. La planitud rara vez cambia a menos que se mueva la placa.
La prueba de repetición de lectura es la más fácil de realizar, pero la más difícil de lograr durante el lapeado. Asegúrese de que su contratista pueda restaurar la repetibilidad sin deformar la superficie ni dejar ondulaciones.
Prueba delta T
Esta prueba implica medir la temperatura REAL de la piedra en su superficie superior e inferior y calcular la diferencia, Delta T, para informar en el certificado.
Es importante saber que el coeficiente promedio de expansión térmica del granito es de 3,5 uIn/pulgada/grado. El efecto de la temperatura ambiente y la humedad en una placa de granito es insignificante. Sin embargo, una placa superficial puede superar la tolerancia o, en ocasiones, mejorar incluso con un Delta T de entre 0,3 y 0,5 grados F. Es necesario saber si el Delta T se encuentra dentro de los 0,12 grados F del diferencial de la última calibración.
También es importante saber que la superficie de trabajo de una placa migra hacia el calor. Si la temperatura superior es mayor que la inferior, la superficie superior asciende. Si la temperatura inferior es mayor, lo cual es poco común, la superficie superior se hunde. Para un gerente de calidad o un técnico no basta con saber que la placa es plana y repetible en el momento de la calibración o reparación, sino cuál era su Delta T en el momento de la prueba de calibración final. En situaciones críticas, un usuario puede, midiendo él mismo el Delta T, determinar si una placa ha superado la tolerancia debido únicamente a variaciones de Delta T. Afortunadamente, el granito tarda muchas horas o incluso días en aclimatarse a un entorno. Pequeñas fluctuaciones de la temperatura ambiente a lo largo del día no lo afectan. Por estas razones, no informamos sobre la temperatura ni la humedad de calibración ambiental, ya que sus efectos son insignificantes.
Desgaste de placa de granito
Aunque el granito es más duro que las placas de acero, aún presenta depresiones en su superficie. El movimiento repetitivo de piezas y calibres sobre la placa es la principal causa de desgaste, especialmente si se usa la misma zona constantemente. La suciedad y el polvo abrasivo que quedan en la superficie de una placa aceleran el desgaste al penetrar entre las piezas o calibres y la superficie de granito. Al mover piezas y calibres sobre su superficie, el polvo abrasivo suele causar un desgaste adicional. Recomiendo encarecidamente una limpieza constante para reducir el desgaste. Hemos observado desgaste en las placas causado por los envíos diarios de paquetes de UPS colocados sobre ellas. Estas áreas de desgaste localizadas afectan las lecturas de la prueba de repetibilidad de la calibración. Evite el desgaste limpiando regularmente.
Limpieza de placas de granito
Para mantener la placa limpia, use un paño antiestático para eliminar la arenilla. Simplemente presione muy ligeramente para no dejar residuos de pegamento. Un paño antiestático bien usado es excelente para recoger el polvo de lijado entre limpiezas. No trabaje en el mismo punto. Mueva el equipo alrededor de la placa, distribuyendo el desgaste. Está bien usar alcohol para limpiar una placa, pero tenga en cuenta que esto enfriará mucho la superficie temporalmente. El agua con un poco de jabón es excelente. Los limpiadores comerciales, como el limpiador Starrett's, también son excelentes, pero asegúrese de eliminar todos los residuos de jabón de la superficie.
Reparación de placas de granito
Ya debería ser evidente la importancia de asegurarse de que el contratista de su placa de superficie realice una calibración competente. Los laboratorios de tipo "Centro de Compensación" que ofrecen programas "Hágalo todo con una sola llamada" rara vez cuentan con un técnico capaz de realizar reparaciones. Incluso si ofrecen reparaciones, no siempre cuentan con un técnico con la experiencia necesaria cuando la placa de superficie está significativamente fuera de tolerancia.
Si le dicen que una placa no se puede reparar debido al desgaste extremo, llámenos. Lo más probable es que podamos repararla.
Nuestros técnicos realizan un aprendizaje de uno a un año y medio con un Técnico Maestro en Placas de Superficie. Definimos a un Técnico Maestro en Placas de Superficie como alguien que ha completado su aprendizaje y cuenta con más de diez años de experiencia en calibración y reparación de placas de superficie. En Dimensional Gauge contamos con tres Técnicos Maestros en plantilla con más de 60 años de experiencia combinada. Uno de nuestros Técnicos Maestros está disponible en todo momento para brindar apoyo y orientación en situaciones difíciles. Todos nuestros técnicos tienen experiencia en calibraciones de placas de superficie de todos los tamaños, desde pequeñas hasta muy grandes, en diversas condiciones ambientales, en diferentes industrias y en la resolución de problemas de desgaste importantes.
Las especificaciones federales exigen un acabado específico con una rugosidad aritmética promedio (AA) de 16 a 64. Preferimos un acabado en el rango de 30 a 35 AA. La rugosidad es suficiente para garantizar que las piezas y los calibres se muevan con suavidad y no se peguen ni se retuerzan en la placa de superficie.
Durante las reparaciones, inspeccionamos la placa para asegurar su correcto montaje y nivelación. Utilizamos un método de pulido en seco, pero en casos de desgaste extremo que requieran una remoción considerable de granito, utilizamos el pulido en húmedo. Nuestros técnicos limpian después de su reparación; son minuciosos, rápidos y precisos. Esto es importante porque el costo del servicio de placas de granito incluye el tiempo de inactividad y la pérdida de producción. Una reparación competente es fundamental, y nunca debe elegir a un contratista basándose en el precio o la conveniencia. Algunos trabajos de calibración requieren personal altamente capacitado. Nosotros lo tenemos.
Informes de calibración final
Para cada reparación y calibración de placa de superficie, proporcionamos informes profesionales detallados. Nuestros informes contienen una cantidad significativa de información crítica y pertinente. Las especificaciones federales exigen la mayor parte de la información que proporcionamos. Excluyendo la información contenida en otras normas de calidad como ISO/IEC-17025, los requisitos mínimos de las especificaciones federales para los informes son:
- Tamaño en pies (X' x X')
- Color
- Estilo (se refiere a bordes sin abrazaderas o con dos o cuatro bordes)
- Módulo de elasticidad estimado
- Tolerancia media del plano (determinada por grado/tamaño)
- Tolerancia de lectura repetida (determinada por la longitud diagonal en pulgadas)
- Plano medio tal como se encontró
- Plano medio a la izquierda
- Repetir la lectura tal como se encontró
- Repetir la lectura como queda
- Delta T (diferencial de temperatura entre las superficies superior e inferior)
Si el técnico necesita realizar trabajos de pulido o reparación en la placa de superficie, entonces el certificado de calibración se acompaña de un plano topográfico o isométrico para demostrar una reparación válida.
Unas palabras sobre las acreditaciones ISO/IEC-17025 y los laboratorios que las poseen
El hecho de que un laboratorio cuente con acreditación para la calibración de placas de superficie no significa necesariamente que sepa lo que hace, y mucho menos que lo haga correctamente. Tampoco implica necesariamente que pueda realizar reparaciones. Los organismos de acreditación no distinguen entre verificación y calibración (reparación).AY conozco uno, tal vez2organismos de acreditación queLatarA¡Le daría un lazo a mi perro si les pagara lo suficiente! Es una triste realidad. He visto laboratorios acreditarse realizando solo una de las tres pruebas requeridas. Además, he visto laboratorios acreditarse con incertidumbres poco realistas y sin ninguna prueba ni demostración de cómo calcularon los valores. Es una lástima.
Suma
No se debe subestimar la importancia de las placas de granito de precisión. La referencia plana que proporcionan las placas de granito es la base sobre la que se realizan todas las demás mediciones.
Se pueden utilizar los instrumentos de medición más modernos, precisos y versátiles. Sin embargo, es difícil obtener mediciones precisas si la superficie de referencia no es plana. En una ocasión, un cliente potencial me dijo: "¡Es solo roca!". Mi respuesta fue: "Tiene razón, y definitivamente no justifica que expertos vengan a realizar el mantenimiento de sus placas de superficie".
El precio nunca es una buena razón para elegir contratistas de placas de superficie. Los compradores, contadores y un preocupante número de ingenieros de calidad no siempre comprenden que recertificar placas de granito no es como recertificar un micrómetro, un calibrador o un multímetro digital.
Algunos instrumentos requieren experiencia, no un precio bajo. Dicho esto, nuestras tarifas son muy razonables, especialmente por la confianza en que realizamos el trabajo correctamente. Superamos con creces los requisitos de la norma ISO-17025 y las especificaciones federales en valor añadido.
Las placas de superficie son la base para muchas mediciones dimensionales, y es necesario cuidarlas adecuadamente para garantizar la precisión de la medición.
El granito es el material más popular para placas de superficie debido a sus características físicas ideales, como la dureza superficial y la baja sensibilidad a las fluctuaciones de temperatura. Sin embargo, con el uso continuo, las placas de superficie pueden sufrir desgaste.
Tanto la planitud como la repetibilidad son aspectos cruciales para determinar si una placa proporciona una superficie precisa que permita obtener mediciones precisas. Las tolerancias para ambos aspectos se definen en las especificaciones federales GGG-P-463C, DIN, GB y JJS. La planitud mide la distancia entre el punto más alto (plano del techo) y el más bajo (plano de la base) de la placa. La repetibilidad determina si una medición tomada en un área puede repetirse en toda la placa dentro de la tolerancia establecida. Esto garantiza que no haya picos ni valles en la placa. Si las lecturas no se ajustan a las directrices establecidas, podría ser necesario repasar la superficie para que las mediciones cumplan con las especificaciones.
La calibración rutinaria de las placas de superficie es necesaria para garantizar la planitud y la repetibilidad a lo largo del tiempo. El grupo de medición de precisión de Cross cuenta con la acreditación ISO 17025 para la calibración de la planitud y la repetibilidad de las placas de superficie. Utilizamos el Sistema de Certificación de Placas de Superficie Mahr, que incluye:
- Análisis de Moody y Perfil,
- Gráficos isométricos o numéricos,
- Promedio de múltiples ejecuciones y
- Clasificación automática según los estándares de la industria.
El modelo asistido por computadora de Mahr determina cualquier desviación angular o lineal del nivel absoluto y es ideal para el perfilado de alta precisión de placas de superficie.
Los intervalos entre calibraciones variarán según la frecuencia de uso, las condiciones ambientales donde se encuentre la placa y los requisitos de calidad específicos de su empresa. Un mantenimiento adecuado de su placa de superficie puede permitir intervalos más largos entre calibraciones, evitar el coste adicional de recalibrar y, lo más importante, garantizar la máxima precisión en las mediciones obtenidas. Aunque las placas de superficie parecen robustas, son instrumentos de precisión y deben tratarse como tales. A continuación, se indican algunos aspectos a considerar para el cuidado de sus placas de superficie:
- Mantenga el plato limpio y, si es posible, cúbralo cuando no esté en uso.
- No se debe colocar nada sobre la placa excepto calibres o piezas a medir.
- No utilices el mismo lugar del plato cada vez.
- Si es posible, gire la placa periódicamente.
- Respete el límite de carga de su plato
La base de granito de precisión puede mejorar el rendimiento de las máquinas herramienta
Las exigencias en la ingeniería mecánica en general y en la construcción de máquinas herramienta en particular aumentan constantemente. Lograr la máxima precisión y rendimiento sin incrementar los costes es un reto constante para la competitividad. La bancada de la máquina herramienta es un factor decisivo. Por ello, cada vez más fabricantes de máquinas herramienta apuestan por el granito. Gracias a sus características físicas, ofrece claras ventajas que no se pueden conseguir con el acero ni el hormigón polímero.
El granito es una roca volcánica profunda y tiene una estructura muy densa y homogénea con un coeficiente de expansión extremadamente bajo, baja conductividad térmica y alta amortiguación de vibraciones.
A continuación, descubrirá por qué la opinión común de que el granito solo es adecuado como base de máquinas para máquinas de medición de coordenadas de alta gama está obsoleta y por qué este material natural como base de máquinas herramienta es una alternativa muy ventajosa al acero o al hierro fundido incluso para máquinas herramienta de alta precisión.
Podemos fabricar componentes de granito para movimiento dinámico, componentes de granito para motores lineales, componentes de granito para ndt, componentes de granito para rayos x, componentes de granito para cmm, componentes de granito para cnc, componentes de granito de precisión para láser, componentes de granito para aeroespacial, componentes de granito para escenarios de precisión...
Alto valor añadido sin costes adicionales
El creciente uso del granito en la ingeniería mecánica no se debe tanto al aumento masivo del precio del acero, sino a que el valor añadido que se consigue con una bancada de granito para la máquina herramienta es posible con un coste adicional mínimo o nulo. Esto queda demostrado mediante comparaciones de costes entre fabricantes de máquinas herramienta de renombre en Alemania y Europa.
La considerable mejora en estabilidad termodinámica, amortiguación de vibraciones y precisión a largo plazo que ofrece el granito no se puede lograr con una base de hierro fundido o acero, o solo a un coste relativamente alto. Por ejemplo, los errores térmicos pueden representar hasta el 75 % del error total de una máquina, y a menudo se intenta compensar mediante software con un éxito moderado. Debido a su baja conductividad térmica, el granito es la mejor base para lograr precisión a largo plazo.
Con una tolerancia de 1 μm, el granito cumple con creces los requisitos de planitud según la norma DIN 876 para el grado de precisión 00. Con un valor de 6 en la escala de dureza del 1 al 10, es extremadamente duro, y con un peso específico de 2,8 g/cm³, casi alcanza el valor del aluminio. Esto también se traduce en ventajas adicionales como mayores velocidades de avance, mayores aceleraciones de eje y una mayor vida útil de las máquinas herramienta de corte. De este modo, el cambio de una bancada de fundición a una bancada de máquina de granito sitúa la máquina herramienta en cuestión en la gama alta en cuanto a precisión y rendimiento, sin coste adicional.
La huella ecológica mejorada del granito
A diferencia de materiales como el acero o el hierro fundido, la piedra natural no requiere un alto consumo de energía ni el uso de aditivos para su producción. Solo se requieren cantidades relativamente pequeñas de energía para la extracción y el tratamiento de superficies. Esto se traduce en una huella ecológica superior, que incluso al final de la vida útil de una máquina supera la del acero como material. La capa de granito puede servir de base para una nueva máquina o utilizarse para fines completamente diferentes, como la trituración para la construcción de carreteras.
Tampoco hay escasez de recursos de granito. Es una roca profunda formada a partir del magma de la corteza terrestre. Ha madurado durante millones de años y está disponible en grandes cantidades como recurso natural en casi todos los continentes, incluida toda Europa.
Conclusión: Las numerosas ventajas demostrables del granito en comparación con el acero o la fundición justifican la creciente predisposición de los ingenieros mecánicos a utilizar este material natural como base para máquinas herramienta de alta precisión y alto rendimiento. En este artículo se puede encontrar información detallada sobre las propiedades del granito, ventajosas para las máquinas herramienta y la ingeniería mecánica.
Una medición repetida es una medición de áreas de planitud local. La especificación de Medición Repetida establece que una medición tomada en cualquier parte de la superficie de una placa se repetirá dentro de la tolerancia establecida. Un control más estricto de la planitud del área local que de la planitud general garantiza un cambio gradual en el perfil de planitud de la superficie, minimizando así los errores locales.
La mayoría de los fabricantes, incluidas las marcas importadas, cumplen con la Especificación Federal de tolerancias de planitud general, pero muchos pasan por alto las mediciones repetidas. Muchas de las placas de bajo costo o económicas disponibles en el mercado actual no garantizan mediciones repetidas. Un fabricante que no garantiza mediciones repetidas NO produce placas que cumplan con los requisitos de ASME B89.3.7-2013, la Especificación Federal GGG-P-463c, DIN 876, GB, JJS...
Ambos son fundamentales para garantizar una superficie precisa y mediciones precisas. La especificación de planitud por sí sola no es suficiente para garantizar la precisión de la medición. Tomemos como ejemplo una placa de superficie de 36 x 48 de grado de inspección A, que cumple SOLO con la especificación de planitud de 0,000300". Si la pieza que se está comprobando supera varios picos y el calibre utilizado está en un punto bajo, el error de medición podría ser la tolerancia total en un área: ¡0,000300!". De hecho, puede ser mucho mayor si el calibre se apoya en la pendiente de una pendiente.
Se pueden producir errores de 0,000600" a 0,000800", dependiendo de la severidad de la pendiente y la longitud del brazo del calibrador utilizado. Si esta placa tuviera una especificación de medición repetida de 0,000050"FIR, el error de medición sería inferior a 0,000050", independientemente de la ubicación de la medición en la placa. Otro problema, que suele surgir cuando un técnico sin formación intenta revestir una placa in situ, es el uso exclusivo de mediciones repetidas para certificarla.
Los instrumentos que se utilizan para verificar la repetibilidad NO están diseñados para verificar la planitud general. Al ajustarse a cero en una superficie perfectamente curva, seguirán marcando cero, independientemente de si la superficie es perfectamente plana, cóncava o convexa (1/2"). Simplemente verifican la uniformidad de la superficie, no la planitud. Solo una placa que cumple tanto con la especificación de planitud como con la especificación de medición de repetición cumple realmente con los requisitos de ASME B89.3.7-2013 o la Especificación Federal GGG-P-463c.
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Sí, pero solo se pueden garantizar para un gradiente de temperatura vertical específico. Los efectos de la expansión térmica en la placa podrían fácilmente causar un cambio en la precisión mayor que la tolerancia si hay un cambio en el gradiente. En algunos casos, si la tolerancia es lo suficientemente ajustada, el calor absorbido por la iluminación superior puede causar un cambio de gradiente considerable a lo largo de varias horas.
El granito tiene un coeficiente de expansión térmica de aproximadamente 0,0000035 pulgadas por pulgada por 1 °F. Por ejemplo: una placa de superficie de 36" x 48" x 8" tiene una precisión de 0,000075" (1/2 de Grado AA) con una pendiente de 0 °F; la parte superior e inferior tienen la misma temperatura. Si la parte superior de la placa se calienta hasta alcanzar 1 °F más que la inferior, la precisión cambiaría a 0,000275" convexa. Por lo tanto, solo se debe considerar solicitar una placa con una tolerancia inferior a la del Grado AA de Laboratorio si existe un control climático adecuado.
Una placa de superficie debe apoyarse en tres puntos, idealmente ubicados a un 20 % de su longitud desde sus extremos. Dos puntos de apoyo deben ubicarse a un 20 % del ancho desde sus lados largos, y el otro debe estar centrado. Solo tres puntos pueden apoyarse firmemente sobre una superficie que no sea de precisión.
La placa debe apoyarse en estos puntos durante la producción y solo en estos tres durante su uso. Intentar apoyar la placa en más de tres puntos provocará que reciba apoyo de diversas combinaciones de tres puntos, que no serán los mismos en los que se apoyó durante la producción. Esto generará errores, ya que la placa se deforma para adaptarse a la nueva disposición de apoyo. Todos los soportes de acero zhhimg cuentan con vigas de apoyo diseñadas para alinearse con los puntos de apoyo adecuados.
Si la placa está correctamente sujeta, solo es necesaria una nivelación precisa si la aplicación lo requiere. No es necesaria la nivelación para mantener la precisión de una placa correctamente sujeta.
¿Por qué elegir granito para?Bases de máquinasyComponentes de metrología?
La respuesta es sí para casi todas las aplicaciones. Las ventajas del granito incluyen: ausencia de óxido y corrosión, prácticamente inmune a la deformación, ausencia de protuberancias de compensación al mellar, mayor vida útil, mayor suavidad de movimiento, mayor precisión, prácticamente no magnético, bajo coeficiente de expansión térmica y bajo coste de mantenimiento.
El granito es un tipo de roca ígnea que se extrae por su extrema resistencia, densidad, durabilidad y resistencia a la corrosión. Pero el granito también es muy versátil: ¡no solo se adapta a cuadrados y rectángulos! De hecho, Starrett Tru-Stone trabaja con confianza con componentes de granito diseñados en formas, ángulos y curvas de todo tipo, con resultados excelentes.
Gracias a nuestro procesamiento de vanguardia, las superficies de corte pueden ser excepcionalmente planas. Estas cualidades hacen del granito el material ideal para crear bases de máquinas y componentes de metrología de tamaño y diseño personalizados. El granito es:
mecanizable
Precisamente plano cuando se corta y se termina
resistente al óxido
durable
de larga duración
Los componentes de granito también son fáciles de limpiar. Al crear diseños personalizados, asegúrese de elegir el granito por sus excelentes ventajas.
ESTÁNDARES/ APLICACIONES DE ALTO DESGASTE
El granito que ZhongHui utiliza para nuestras placas de superficie estándar tiene un alto contenido de cuarzo, lo que proporciona mayor resistencia al desgaste y a los daños. Nuestros colores Negro Superior y Rosa Cristal tienen una baja absorción de agua, lo que minimiza la posibilidad de que sus medidores de precisión se oxiden al colocarlos sobre las placas. Los colores de granito que ofrece ZhongHui reducen el deslumbramiento, lo que se traduce en menos fatiga visual para quienes utilizan las placas. Hemos seleccionado nuestros tipos de granito considerando la expansión térmica para minimizar este aspecto.
APLICACIONES PERSONALIZADAS
Si su aplicación requiere una placa con formas personalizadas, insertos roscados, ranuras u otros mecanizados, le conviene seleccionar un material como la diabasa negra. Este material natural ofrece una rigidez superior, una excelente amortiguación de vibraciones y una maquinabilidad mejorada.
Sí, si no están muy desgastadas. Nuestra configuración y equipo de fábrica ofrecen las condiciones óptimas para una correcta calibración de las placas y su repaso si es necesario. Generalmente, si una placa se encuentra dentro de 0,001" de la tolerancia requerida, se puede repasar en obra. Si una placa está desgastada hasta el punto de estar más de 0,001" fuera de la tolerancia, o si presenta picaduras o mellas importantes, deberá enviarse a fábrica para su rectificado antes de su repasado.
Se debe tener mucho cuidado al seleccionar un técnico de calibración y renovación de superficies in situ. Le recomendamos tener cuidado al seleccionar su servicio de calibración. Solicite acreditación y verifique que el equipo que utilizará el técnico tenga una calibración trazable por la Institución Nacional de Inspección. Aprender a lapear correctamente el granito de precisión lleva muchos años.
ZhongHui ofrece calibraciones rápidas en nuestra fábrica. Si es posible, envíe sus placas para calibración. ¡Su calidad y reputación dependen de la precisión de sus instrumentos de medición, incluidas las placas de superficie!
Nuestras placas de superficie negra tienen una densidad significativamente mayor y son hasta tres veces más rígidas. Por lo tanto, una placa de superficie negra no necesita ser tan gruesa como una placa de granito del mismo tamaño para ofrecer una resistencia a la deflexión igual o superior. Un grosor menor implica menos peso y menores costos de envío.
Tenga cuidado con quienes utilizan granito negro de menor calidad y del mismo espesor. Como se mencionó anteriormente, las propiedades del granito, al igual que las de la madera o el metal, varían según el material y el color, y no son un indicador preciso de su rigidez, dureza ni resistencia al desgaste. De hecho, muchos tipos de granito negro y diabasa son muy blandos y no son adecuados para aplicaciones en placas de superficie.
No. El equipo especializado y la capacitación necesarios para reelaborar estos elementos requieren que se devuelvan a la fábrica para su calibración y reelaboración.
Sí. La cerámica y el granito tienen características similares, y los métodos utilizados para calibrar y lapear el granito también son compatibles con artículos de cerámica. La cerámica es más difícil de lapear que el granito, lo que resulta en un mayor costo.
Sí, siempre que los insertos estén empotrados bajo la superficie. Si los insertos de acero están a ras o por encima del plano de la superficie, deben repasarse antes de lapear la placa. Si es necesario, podemos ofrecerle este servicio.
Sí. Los insertos de acero con la rosca deseada (angular o métrica) se pueden unir con resina epoxi a la placa en las ubicaciones deseadas. ZhongHui utiliza máquinas CNC para proporcionar las ubicaciones de inserción más ajustadas con un margen de error de +/- 0,005". Para insertos menos críticos, nuestra tolerancia de ubicación para insertos roscados es de ±0,060". Otras opciones incluyen barras en T de acero y ranuras de cola de milano mecanizadas directamente en el granito.
Los insertos correctamente adheridos con epoxi de alta resistencia y una mano de obra impecable soportarán una gran cantidad de fuerza de torsión y cizallamiento. En una prueba reciente, con insertos roscados de 3/8"-16, un laboratorio de pruebas independiente midió la fuerza necesaria para extraer un inserto adherido con epoxi de una placa de superficie. Se probaron diez placas. De estas diez, en nueve casos, el granito se fracturó primero. La carga promedio en el punto de falla fue de 4570 kg para el granito gris y de 5470 kg para el negro. En el único caso en que un inserto se desprendió de la placa, la carga en el punto de falla fue de 5470 kg. Si una pieza de trabajo forma un puente sobre el inserto y se aplica un torque extremo, es posible generar suficiente fuerza para fracturar el granito. En parte por esta razón, ZhongHui proporciona directrices sobre el torque máximo seguro que se puede aplicar a los insertos adheridos con epoxi: https://www.zhhimg.com/standard-thread-inserts-product/
Sí, pero solo en nuestra fábrica. En nuestra planta, podemos restaurar casi cualquier placa a un estado impecable, generalmente por menos de la mitad del costo de reemplazarla. Podemos reparar los bordes dañados, rectificar ranuras profundas, mellas y picaduras, y reemplazar los soportes. Además, podemos modificar su placa para aumentar su versatilidad añadiendo insertos de acero macizos o roscados y cortando ranuras o labios de sujeción, según sus especificaciones.
¿Por qué elegir granito?
El granito es un tipo de roca ígnea que se formó en la Tierra hace millones de años. Su composición contiene numerosos minerales, como el cuarzo, que es extremadamente duro y resistente al desgaste. Además de su dureza y resistencia al desgaste, el granito tiene aproximadamente la mitad del coeficiente de expansión que el hierro fundido. Dado que su peso volumétrico es aproximadamente un tercio del del hierro fundido, el granito es más fácil de manipular.
Para bases de máquinas y componentes de metrología, el granito negro es el color más utilizado. El granito negro tiene un mayor porcentaje de cuarzo que otros colores y, por lo tanto, es el más resistente al desgaste.
El granito es rentable y sus superficies de corte pueden ser excepcionalmente planas. No solo se puede lapear a mano para lograr una precisión extrema, sino que también se puede reacondicionar sin mover la placa ni la mesa. Es una operación completamente manual y, por lo general, cuesta mucho menos que reacondicionar una alternativa de hierro fundido.
Estas cualidades hacen del granito el material ideal para crear bases de máquinas y componentes de metrología de tamaño y diseño personalizados, como elplaca de superficie de granito.
ZhongHui produce productos de granito a medida, diseñados para satisfacer requisitos de medición específicos. Estos artículos a medida varían debordes rectos tocuadrados triangularesDebido a la naturaleza versátil del granito, lacomponentesSe pueden producir en cualquier tamaño requerido, son resistentes y duraderos.
Ventajas de las placas de superficie de granito
La importancia de medir sobre una superficie uniforme fue establecida por el inventor británico Henry Maudsley en el siglo XIX. Como innovador en máquinas herramienta, determinó que la producción consistente de piezas requería una superficie sólida para realizar mediciones confiables.
La revolución industrial generó una demanda de superficies de medición, por lo que la empresa de ingeniería Crown Windley creó estándares de fabricación. Los estándares para placas de superficie fueron establecidos por primera vez por Crown en 1904, utilizando metal. Ante el aumento de la demanda y el costo del metal, se investigaron materiales alternativos para las superficies de medición.
En Estados Unidos, el creador de monumentos Wallace Herman estableció que el granito negro era una excelente alternativa al metal como material para placas de superficie. Como el granito no es magnético ni se oxida, pronto se convirtió en la superficie de medición preferida.
Una placa de superficie de granito es una inversión esencial para laboratorios e instalaciones de prueba. Una placa de superficie de granito de 600 x 600 mm se puede montar sobre un soporte. Los soportes ofrecen una altura de trabajo de 34" (0,86 m) con cinco puntos de nivelación ajustables.
Para obtener resultados de medición fiables y consistentes, es fundamental contar con una placa de superficie de granito. Al ser una superficie lisa y estable, permite manipular los instrumentos con cuidado.
Las principales ventajas de las placas de superficie de granito son:
• No reflectante
• Resistente a productos químicos y corrosión.
• Bajo coeficiente de expansión en comparación con el hierro fundido, por lo que se ve menos afectado por los cambios de temperatura.
• Naturalmente rígido y resistente.
• El plano de la superficie no se ve afectado si se raya.
• No se oxidará
• No magnético
• Fácil de limpiar y mantener.
• La calibración y el repintado se pueden realizar en el sitio.
• Adecuado para taladrar insertos de soporte roscados.
• Alta amortiguación de vibraciones
En muchos talleres, salas de inspección y laboratorios, las placas de superficie de granito de precisión son la base para realizar mediciones precisas. Dado que toda medición lineal depende de una superficie de referencia precisa de la que se toman las dimensiones finales, las placas de superficie proporcionan el mejor plano de referencia para la inspección y el diseño del trabajo antes del mecanizado. También son bases ideales para realizar mediciones de altura y calibrar superficies. Además, su alto grado de planitud, estabilidad, calidad general y acabado las convierten en una excelente opción para el montaje de sofisticados sistemas de medición mecánicos, electrónicos y ópticos. Para cualquiera de estos procesos de medición, es fundamental mantener las placas de superficie calibradas.
Repetición de mediciones y planitud
Tanto la planitud como las mediciones de repetición son fundamentales para garantizar una superficie precisa. La planitud se puede considerar como la presencia de todos los puntos de la superficie dentro de dos planos paralelos: el plano base y el plano del techo. La distancia entre estos planos determina la planitud general de la superficie. Esta medición de planitud suele incluir una tolerancia y una designación de grado.
Las tolerancias de planitud para tres grados estándar se definen en la especificación federal según lo determinado por la siguiente fórmula:
Grado de laboratorio AA = (40 + diagonal² / 25) x 0,000001 pulgadas (unilateral)
Grado de inspección A = Grado de laboratorio AA x 2
Sala de herramientas Grado B = Laboratorio Grado AA x 4
Además de la planitud, es fundamental garantizar la repetibilidad. Una medición repetitiva es una medición de áreas de planitud local. Se trata de una medición realizada en cualquier punto de la superficie de una placa que se repetirá dentro de la tolerancia establecida. Controlar la planitud del área local con una tolerancia más estricta que la planitud general garantiza un cambio gradual en el perfil de planitud de la superficie, minimizando así los errores locales.
Para garantizar que una placa de superficie cumpla con las especificaciones de planitud y repetibilidad, los fabricantes de placas de superficie de granito deben basarse en la Especificación Federal GGG-P-463c. Esta norma aborda la precisión de la repetibilidad, las propiedades del material de las placas de superficie de granito, el acabado superficial, la ubicación de los puntos de apoyo, la rigidez, los métodos aceptables de inspección y la instalación de insertos roscados.
Antes de que una placa de superficie se desgaste más allá de las especificaciones de planitud general, mostrará postes desgastados u ondulados. La inspección mensual para detectar errores de medición repetida con un medidor de lectura repetida identificará puntos de desgaste. Un medidor de lectura repetida es un instrumento de alta precisión que detecta errores locales y puede visualizarse en un amplificador electrónico de gran aumento.
Comprobación de la precisión de la placa
Siguiendo unas sencillas pautas, la inversión en una placa de granito debería durar muchos años. La frecuencia de comprobación de la precisión de la placa varía según el uso de la placa, el entorno del taller y la precisión requerida. Por regla general, una placa nueva debe recalibrarse completamente en el plazo de un año desde su compra. Si la placa se usa con frecuencia, se recomienda acortar este intervalo a seis meses.
Antes de que una placa de superficie se desgaste más allá de las especificaciones de planitud general, mostrará postes desgastados u ondulados. La inspección mensual para detectar errores de medición repetida con un medidor de lectura repetida identificará puntos de desgaste. Un medidor de lectura repetida es un instrumento de alta precisión que detecta errores locales y puede visualizarse en un amplificador electrónico de gran aumento.
Un programa de inspección eficaz debe incluir comprobaciones periódicas con un autocolimador, que proporcione una calibración real de la planitud general, trazable al Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). Periódicamente, es necesaria una calibración exhaustiva por parte del fabricante o de una empresa independiente.
Variaciones entre calibraciones
En algunos casos, existen variaciones entre las calibraciones de las placas de superficie. En ocasiones, factores como el cambio de la superficie debido al desgaste, el uso incorrecto del equipo de inspección o el uso de equipo no calibrado pueden explicar estas variaciones. Sin embargo, los dos factores más comunes son la temperatura y el soporte.
Una de las variables más importantes es la temperatura. Por ejemplo, es posible que la superficie se haya lavado con una solución caliente o fría antes de la calibración y no se haya dejado normalizar lo suficiente. Otras causas de cambio de temperatura incluyen corrientes de aire frío o caliente, luz solar directa, iluminación superior u otras fuentes de calor radiante sobre la superficie de la placa.
También puede haber variaciones en el gradiente vertical de temperatura entre invierno y verano. En algunos casos, la placa no cuenta con el tiempo suficiente para normalizarse tras el envío. Es recomendable registrar la temperatura del gradiente vertical al realizar la calibración.
Otra causa común de variación en la calibración es una placa mal apoyada. Una placa de superficie debe apoyarse en tres puntos, idealmente ubicados a un 20 % de su longitud desde sus extremos. Dos apoyos deben ubicarse a un 20 % de su ancho desde sus lados largos, y el apoyo restante debe estar centrado.
Solo tres puntos pueden apoyarse firmemente sobre cualquier superficie que no sea de precisión. Intentar apoyar la placa en más de tres puntos provocará que reciba apoyo de diversas combinaciones de tres puntos, que no serán los mismos en los que se apoyó durante la producción. Esto generará errores a medida que la placa se deforma para adaptarse a la nueva disposición de apoyo. Considere el uso de soportes de acero con vigas de soporte diseñadas para alinearse con los puntos de apoyo adecuados. Los soportes para este propósito suelen estar disponibles a través del fabricante de la placa de superficie.
Si la placa está correctamente soportada, solo es necesaria una nivelación precisa si la aplicación lo requiere. No es necesaria la nivelación para mantener la precisión de una placa correctamente soportada.
Es importante mantener la placa limpia. El polvo abrasivo en suspensión suele ser la principal causa de desgaste, ya que tiende a incrustarse en las piezas y en las superficies de contacto de los calibradores. Cubra las placas para protegerlas del polvo y los daños. Puede prolongar su vida útil cubriéndolas cuando no se utilicen.
Prolongar la vida útil de la placa
Seguir algunas pautas reducirá el desgaste de una placa de superficie de granito y, en última instancia, prolongará su vida útil.
En primer lugar, es importante mantener la placa limpia. El polvo abrasivo en suspensión suele ser la principal causa de desgaste de una placa, ya que tiende a incrustarse en las piezas de trabajo y en las superficies de contacto de los calibradores.
También es importante cubrir las placas para protegerlas del polvo y los daños. Se puede prolongar su vida útil cubriéndolas cuando no se utilizan.
Gire la placa periódicamente para evitar el uso excesivo de una sola zona. Además, se recomienda sustituir las placas de contacto de acero del calibrador por placas de carburo.
Evite colocar comida o refrescos en el plato. Muchos refrescos contienen ácido carbónico o fosfórico, que puede disolver los minerales más blandos y dejar pequeñas marcas en la superficie.
Dónde volver a caerse
Cuando una placa de granito necesite ser recubierta, considere si este servicio se realizará in situ o en el centro de calibración. Siempre es preferible que la placa sea recubierta en la fábrica o en un centro especializado. Sin embargo, si la placa no está muy desgastada, generalmente dentro de 0,001 pulgadas de la tolerancia requerida, se puede recubierta in situ. Si una placa está desgastada hasta el punto de estar más de 0,001 pulgadas fuera de la tolerancia, o si presenta picaduras o mellas importantes, debe enviarse a la fábrica para su rectificado antes de ser recubierta.
Una instalación de calibración cuenta con el equipo y la configuración de fábrica que proporciona las condiciones óptimas para la calibración adecuada de la placa y el retrabajo en caso de ser necesario.
Se debe tener mucho cuidado al seleccionar un técnico de calibración y renovación de superficies in situ. Solicite acreditación y verifique que el equipo que utilizará el técnico tenga una calibración trazable al NIST. La experiencia también es un factor importante, ya que se necesitan muchos años para aprender a lapear correctamente el granito de precisión.
Las mediciones críticas comienzan con una placa de superficie de granito de precisión como referencia. Al garantizar una referencia fiable mediante una placa de superficie correctamente calibrada, los fabricantes cuentan con una herramienta esencial para obtener mediciones fiables y piezas de mejor calidad.
Lista de verificación para variaciones de calibración
- La superficie se lavó con una solución caliente o fría antes de la calibración y no se le permitió suficiente tiempo para normalizarse.
- La placa está mal apoyada.
- Cambio de temperatura.
- Damas.
- Luz solar directa u otro tipo de calor radiante sobre la superficie de la placa. Asegúrese de que la iluminación superior no caliente la superficie.
- Variaciones del gradiente vertical de temperatura entre invierno y verano. Si es posible, conozca la temperatura del gradiente vertical al momento de la calibración.
- La placa no tuvo tiempo suficiente para normalizarse después del envío.
- Uso inadecuado de equipos de inspección o uso de equipos no calibrados.
- Cambio de superficie resultante del desgaste.
Consejos técnicos
Debido a que cada medición lineal depende de una superficie de referencia precisa de la cual se toman las dimensiones finales, las placas de superficie proporcionan el mejor plano de referencia para la inspección y el diseño del trabajo antes del mecanizado.
Controlar la planitud del área local con una tolerancia más estricta que la planitud general garantiza un cambio gradual en el perfil de planitud de la superficie, minimizando así los errores locales.