Estado Superficial. Estado Superficiales

Transcripción

1 Estado Superficial Rugosidad Acabado de las Superficies - Condiciones y Costo La terminación de una superficie depende fundamentalmente del material con que esta fabricada la pieza y de su proceso de conformación o fabricación. En cuanto a este ultimo tendrá una implicancias económica, por lo cual el grado de acabado superficial de cumplir dos condiciones: Calidad Mínima: la calidad de la superficie debe suficiente para que la pieza cumpla su función. (el menor costo) Calidad Máxima: la calidad de la superficie de la pieza debe ser compatible con el costo de la pieza y por lo tanto no debe ser mayor que la necesaria. (mayor costo) Lic. Ricardo Julián Aimó 2

2 Las Imperfecciones superficiales se clasifican en: Rugosidades: se producen por las marcas dejadas por las herramientas que se emplean en la fabricación de la pieza. Ondulaciones: causadas por los desajustes de las maquinas herramientas utilizadas en el mecanizado. Estos efectos suelen darse en forma conjunta. Rugosidad Ondulación Rugosidad y Ondulación Lic. Ricardo Julián Aimó 3 Tipos de Superficies La clasificación de la superficie esta dada en base a la relación que tenga con las demás superficies de las otras piezas que actúan en el mecanismo o conjunto mecánico Superficies de Apoyo: son las que están en contacto estático con otras superficies ajenas a la pieza. Tales piezas posicionan al cuerpo o sirve de apoyo para otras partes del mecanismo. Superficies funcionales: son las que están en contacto dinámico con otras, produciéndose un deslizamiento relativo entre ambas superficies. Aquí aparece la fuerza de rozamiento que depende de la superficie y el tipo de material (deslizamiento, rodadura, etc.) Superficies Libres: no tienen contacto con otras superficies, cumplen una necesidad estética más que operativa. Generalmente estas superficies se las señalas como bastas. Lic. Ricardo Julián Aimó 4

3 Superficie Libre Superficie Funcional Superficie Libre Superficie Funcional Superficie de Apoyo Lic. Ricardo Julián Aimó 5 A tener en cuenta Las superficies sin mecanizar presentan su superficie con rugosidades sin ninguna dirección preferente. El tamaño de la rugosidad depende del proceso con que se obtuvo la pieza en bruto (Forjado, Laminación, Trefilado, Fundición, etc.) El proceso de mecanizado, puede reducir la rugosidad inicial, pero introduce estrías en la superficie de la piezas según la dirección en que se produce el arranque de material. En el ejemplo se observa una pieza torneada y la dirección de las estrías. Lic. Ricardo Julián Aimó 6

4 Para determinar la rugosidad superficial se utilizan rugosímetros, que determinan electrónicamente el perfil del material en una sección transversal con respecto a la dirección de las estrías. Lic. Ricardo Julián Aimó 7 Denominaremos rugosidad a la medida aritmética de las desviaciones de la curva del perfil con respecto a la línea media. Para ello se fija una magnitud, denominada longitud básica, donde actuara el rugosimetro. La línea media se obtiene por procedimiento matemáticos como el método de los mínimos cuadrados. Si se tiene una la curva como la figura obtenida por el rugosimetro, la rugosidad Ra, se estimara como un valor aproximado al real. n i Z zz z 9 z 1 i Ra = 1 Ra = n 10 Las Z n son las alturas y profundidades de las crestas y valles respectivamente Lic. Ricardo Julián Aimó 8

5 Los valores de rugosidad se agrupan en valores de Ra que son representados por la letra N seguida de un número de 1 a 12 que dará la calidad de la superficie. Sistema Métrico en micrómetro µm Valores de la Rugosidad Ra Sistema Imperial en micrópulgadas µin Clase de Rugosidad N N11 12,5 500 N10 6,4 250 N9 3,2 125 N8 1,6 63 N7 0,8 32 N6 0,4 16 N5 0,2 8 N4 0,1 4 N3 0,05 2 N2 0,025 1 N1 Lic. Ricardo Julián Aimó 9 En la tabla siguiente encontramos algunas recomendaciones para la selección y aplicación de la rugosidad. Sin sobremedida para mecanizado y sin arranque de viruta Con sobremedida para mecanizado y arranque de viruta Clase Estado Superf. Proced. de Fabric. Aplicaciones N12 N11 N10 N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 Basto, sin eliminación de Rebabas Basto, sin Rebabas Desbastado, marcas apreciables al tacto y visibles Marcas ligeramente perceptibles al tacto, aunque visibles Acabado muy fino. Marcas imperceptibles a la vista y al tacto Acabado finísimo, especular. Marcas totalmente invisibles Forja, Fundición, Corte a soplete Forja, Fundición, Oxicorte de Calidad Lima, Torno y Fresa Lima, Torno y Fresa de mayor precisión Preparación previa en torno o fresa y acabado en rectificadora, rasqueta o escariado Acabado final mediante lapeado (acabado con abrasivos), bruñido o rectificado a alta calidad Bastidores de Maquinas Maquinaria en General Agujeros, Avellanados, superficies no funcionales, ajustes fijos Ajustes duros. Caras de piezas para referencia o apoyo. Ajuste deslizante, correderas. Instrumentos de medición y control Calibres y piezas especiales de precisión Lic. Ricardo Julián Aimó 10

6 Relación entre Mecanizado y Rugosidad Lic. Ricardo Julián Aimó 11 Relación entre Mecanizado y Rugosidad Lic. Ricardo Julián Aimó 12

7 Relación entre Mecanizado y Rugosidad Lic. Ricardo Julián Aimó 13 Relación entre Tolerancia Dimensional y Rugosidad Máxima Recomendadas por IRAM GRUPO DE DIMENSIONES en mm IRAM Tolerancias 3 >3 18 >18 80 > <250 Rugosidad hm (µm) IT 6 0,20 0,32 0,50 0,80 1,25 IT 7 0,32 0,50 0,80 1,25 2 IT 8 0,50 0,80 1,25 2 3,2 IT 9 0,80 1,25 2 3,2 5 IT 10 1,25 2 3,2 5 8 IT , ,5 IT 12 3, ,5 20 IT ,5 20 IT ,5 20 Lic. Ricardo Julián Aimó 14

8 Tabla de Costos Relativos En base 100 Lic. Ricardo Julián Aimó 15 Tabla de Costos Relativos En base 100 Lic. Ricardo Julián Aimó 16

9 Tabla de Costos Relativos En base 100 Lic. Ricardo Julián Aimó 17 Tabla de Costos Relativos En base 100 Lic. Ricardo Julián Aimó 18

10 H/2 H Símbolo básico de Rugosidad que actualmente debe usarse. Obedece la Norma IRAM 4537 Lic. Ricardo Julián Aimó 19 Mecanizado con arranque de viruta Mecanizado sin arranque de viruta Para indicar características especiales en el acabado superficial Lic. Ricardo Julián Aimó 20

11 Mecanizado con arranque de viruta -Fresado -Torneado -Taladrado -Aserrado -Brochado Lic. Ricardo Julián Aimó 21 Mecanizado con arranque de viruta -Fresado -Torneado -Taladrado -Aserrado -Brochado Lic. Ricardo Julián Aimó 22

12 Mecanizado con arranque de viruta -Fresado -Torneado -Taladrado -Aserrado -Brochado Lic. Ricardo Julián Aimó 23 Mecanizado sin arranque de viruta -Fundición -Forja -Laminado -Extrusión -Trefilado Lic. Ricardo Julián Aimó 24

13 Mecanizado sin arranque de viruta -Fundición -Forja -Laminado -Extrusión -Trefilado Lic. Ricardo Julián Aimó 25 Tratamientos Especiales Para indicar características especiales en el acabado superficial Cromado Revestimientos o Recubrimientos -Cromado -Niquelado -Cobreado -Zincado -Titanado -Aluminocromado -Berilización Lic. Ricardo Julián Aimó 26

14 Tratamientos Especiales Para indicar características especiales en el acabado superficial Rectificado Proceso de Fabricación o acabado superficial -Rectificado -Bruñido -Rasqueteado -Moleteado -Escareado Lic. Ricardo Julián Aimó 27 Tratamientos Especiales Para indicar características especiales en el acabado superficial Normalizado Tratamientos Térmicos -Templado -Revenido -Recocido -Cementado -Normalizado -Cianurado -Nitruración Lic. Ricardo Julián Aimó 28

15 Dirección de las Estrías A- Paralela al eje de la pieza. B- Perpendicular al eje de la pieza C- En direcciones cruzadas. D- Multidireccional E- Concéntrico respecto del centro de la superficie. F- En direcciones radiales Lic. Ricardo Julián Aimó 29 Dirección de las Estrías R Lic. Ricardo Julián Aimó 30

16 Valores de la Rugosidad Son los valores de Ra dados en micras o código Nx. Generalmente se da el valor máximo de rugosidad pero en algunos casos pueden darse un valor máximo y un mínimo. 6,4 6,4 1,6 N8 Indicación de Ra máxima Indicación de Ra máxima y mínima Indicación de Ra máxima por el método de clases Lic. Ricardo Julián Aimó 31 Sobre Medida de Mecanizado Cuando se debe especificar la rugosidad para cada operación del proceso de fabricación, es conveniente especificar la cantidad de material que debe dejarse como sobre medida para el mecanizado posterior. Se expresa en mm. 2 Lic. Ricardo Julián Aimó 32

17 Longitud Básica Es un dato complementario, que índica la longitud que abarca esa rugosidad desde el borde y sobre la superficie indicada. Se coloca entre paréntesis. (120) Lic. Ricardo Julián Aimó 33 El símbolo quedaría completo de la siguiente forma: Ra máxima Ra mínima (a) (b) (e) (f) Proceso de Obtención Longitud Básica Sobremedida de mecanizado (c) (d) Dirección de la Rugosidad Lic. Ricardo Julián Aimó 34

18 El símbolo quedaría completo de la siguiente forma: Ra máxima Ra mínima 3,2 1,6 Fresado (120) Proceso de Obtención Longitud Básica Sobremedida de mecanizado 2 Dirección de la Rugosidad Lic. Ricardo Julián Aimó 35 Modo de Aplicación y Ejemplos Lic. Ricardo Julián Aimó 36

19 Modo de Aplicación y Ejemplos Lic. Ricardo Julián Aimó 37 XXVI Modo de Aplicación y Ejemplos Lic. Ricardo Julián Aimó 38

20 XXVII Modo de Aplicación y Ejemplos Lic. Ricardo Julián Aimó 39 Modo de Aplicación y Ejemplos Lic. Ricardo Julián Aimó 40

21 Antigua Simbología de Indicación del Estado Superficial según IRAM 4517 Lic. Ricardo Julián Aimó 41 Antigua Simbología de Indicación del Estado Superficial según IRAM 4517 Lic. Ricardo Julián Aimó 42

22 Equivalencia de Simbología entre la Norma IRAM 4517 y la Norma 4537 Lic. Ricardo Julián Aimó 43 Estados Superficiales- Rugosidad Material Extraído de: Manual de Normas IRAM 4537 Universitas Studiorum Navarrensis Fundamentos para el Diseño Gráfico de Maquinas e Industrias Agrarias. Capitulo 9. Lic. Ricardo Julián Aimó 44