ESTADOS SUPERFICIALES

1. UNIDAD 7: ESTADOS SUPERFICIALES 1

2. ESTADOS SUPERFICIALES 1. GENERALIDADES. 2. RUGOSIDAD 3. CLASE DE RUGOSIDAD 4. INDICACIONES DE LOS ESTADOS SUPERFICIALES. 5. MOLETEADO DIN 82 6. INDICACIONES EN LOS DIBUJOS. 2

3. GENERALIDADES. Un dibujo o plano de taller de una pieza debe contener, a parte de su representación y acotación, todas las indicaciones precisas para que se pueda fabricar en el taller: el proceso a seguir, el material de partida, la herramienta empleada y parámetro que haga viable su fabricación. cualquier otro El aspecto final que presenta una superficie esta en función del material, del fabricación y del tratamiento final o recubrimiento. proceso de Los procesos de fabricación de piezas se pueden clasificar en: 3

4. RUGOSIDAD RUGOSIDADES, conjuntos de marcas, estrías o huellas que dejan en la superficie de la pieza los procesos de mecanizado o de conformación.  ONDULACIONES, conjuntos de huellas que se producen por esfuerzos no deseados durante el proceso de mecanizado, tales como flexiones en la pieza o en la máquina, vibraciones, etc.  DEFECTOS, irregularidades que se producen aleatoriamente sobre la superfcie de la pieza y que no pueden localizarse a intervalos regulares: grietas, rayaduras, poros, etc.  4

5. RUGOSIDAD En el dibujo de definición de una pieza debe indicarse la clase de superficie que se posee ( mecanizadas o no, tratadas, recubiertas), y su calidad superficial por medio de la rugosidad superficial, según las normas UNE 82301:1986 Rugosidad superficial. Parámetros, sus valores y las reglas generales para la determinación de las especificaciones (ISO 468: 1982), UNE-EN ISO 4287:1998 Especificación geométrica de productos (GPS). Calidad superficial: Método del perfil. Términos, definiciones y parámetros del estado superficial (ISO 4287:1997), y UNE 1037:1983. Indicaciones de los estados superficiales en los dibujos (ISO 1302: 1978) La rugosidad superficial es el conjunto de irregularidades superficiales de paso relativamente pequeño, correspondiente a las huellas dejadas en la superficie real por el procedimiento de elaboración y/o por otras influencias. 5

6. RUGOSIDAD Si consideramos la superficie de una pieza a escala microscópica se pueden definir los siguientes conceptos: Longitud utilizada para medir las irregularidades que forman la rugosidad. Valores posibles: 0.08, 0.25, 0.8, 2.5, 8 y 25 mm. L = longitud básica Línea de referencia paralela al trazado teórico de la superficie y que divide al perfil de tal forma que la suma de las áreas comprendidas entre ella y el perfil es igual en ambas partes. LM = línea media Línea que pasa por el punto más alto (predominante) de las crestas y es paralela a la línea media LE = línea envolvente LF = línea de fondos Línea que pasa por el punto más bajo (predominante) de los fondos y es paralela a la línea media. Altura que hay desde la línea de fondos a la envolvente en una longitud básica. Rt = Rugosidad máxima o profundidad de aspereza Media aritmética de los valores absolutos de las diferencias de las crestas y fondos del perfil a la línea media, tomadas a lo largo de una longitud básica. Se suele tomar una longitud básica de 2.5 mm. /a/ Ra   Ra = rugosidad media n donde n es el número de desviaciones discretas del perfil. 6

7. EJEMPLO DE RUGOSIDAD. Equivalencia DIN 140 Los valores de la rugosidad ( Ra ) se pueden indicar mediante su valor numérico o mediante los números de la clase de rugosidad correspondiente, según la tabla: 7

8. METODOS E INSTRUMENTOS PARA MEDIR LA RUGOSIDAD Para medir estas rugosidades, se puede hacer por comparación con patrones modelo y su medición mediante el uso de los rugosímetros electrónicos con palpadores inductivos. Comparadores Visotáctiles Se trata de patrones o muestras de rugosidad conocida, con las que por comparación visual y táctil (o sea, al tacto, con la uña o el dedo) se evalúa el acabado superficial de las piezas a medir. Están construidos de materia plástica especial, y abarcan una serie de superficies normalizadas, que cubren todos los métodos de mecanización y profundidades de perfil más corrientes. Tanto el método de mecanizado como la profundidad del perfil se indican sobre cada patrón. Se presentan normalmente agrupados en muestrarios para facilitar su manejo, tal como se muestra en esta imagen. 8

9. METODOS E INSTRUMENTOS PARA MEDIR LA RUGOSIDAD Rugosímetros Eléctricos Son los aparatos más extensamente utilizados para la medición de la rugosidad, a escala industrial y también a nivel de laboratorio. Estos equipos disponen de un brazo, en cuyo extremo va montado el palpador, el cuál se desplaza a lo largo de la superficie a controlar. Los movimientos del palpador al seguir el perfil de la superficie, se transforman en impulsos eléctricos de entrada a un circuito, donde después de ser correctamente amplificadas, permiten registrar el perfil o calcular alguno de los parámetros. En las siguientes imágenes pueden apreciarse un rugosímetro, y al lado la forma de actuar de un palpador. 9 https://www.youtube.com/watch?v=AaK1xtUPIpE

10. INDICACIONES DE LOS ESTADOS SUPERFICIALES Los símbolos e indicadores que han de aplicarse sobre el plano, han sido fijados por la norma UNE 1-037-75, equivalente a la norma ISO 1032. Se parte de un símbolo básico representado por dos trazos desiguales inclinados 60º respecto de la superficie donde apoyan. 10

11. INDICACIONES DE LOS ESTADOS SUPERFICIALES El valor que define la rugosidad, normalmente expresado en micras, se colocará sobre los símbolos como se refleja en la figura. Cuando se especifica un solo valor, éste se refiere al máximo valor permitido de rugosidad superficial. Indicación superficial con valores máximo y mínimo de la rugosidad 11

12. INDICACIONES DE LAS CARACTERISTICAS ESPECIALES DE LOS ESTADOS SUPERFICIALES Indicación del procedimiento de fabricación. Indicación recubrimientos. de tratamientos o Salvo que se indique lo contrario, el valor de la rugosidad se refiere a la superficie tratamiento o del recubrimiento. Cuando sea necesario indicar el estado de la superficie antes o después del tratamiento. después del 12

13. INDICACIONES DE LOS ESTADOS SUPERFICIALES Símbolos sin indicaciones: Símbolos del criterio principal de la rugosidad, ( Ra) con indicación Símbolos con indicaciones complementarias 13

14. INDICACIONES DE LOS ESTADOS SUPERFICIALES Símbolos para la dirección de las estrías 14

15. SIMBOLO GENERAL 15

16. INDICACIONES DE LOS ESTADOS SUPERFICIALES 16

17. INDICACIONES EN LOS DIBUJOS Los símbolos y las indicaciones deben orientarse de tal forma que se puedan leer desde la base o desde la derecha del dibujo. Si no pudiera colocarse de esta forma y el símbolo no llevara ninguna indicación, salvo la rugosidad, puede representarse en cualquier posición, excepto la indicación de la rugosidad que debe tener la orientación correcta. "Los signos superficiales deben ir en la vista donde se acota la superficie a la que se refiere." 17

18. SITUACION DE LOS SIMBOLOS EN CADA VISTA En piezas de revolución la tolerancia superficial sólo se indica sobre la generatriz. En el resto de piezas deberán ponerse en todas las caras que sean necesarias. 18

19. SITUACION DE LOS SIMBOLOS EN CADA VISTA "Cuando no exista espacio suficiente sobre la superficie para poner el símbolo se podrá poner éste sobre la línea auxiliar de cota o fuera de la vista y unido a la superficie que se desee mediante una flecha." 19

20. SITUACION DE LOS SIMBOLOS EN CADA VISTA "A fin de evitar que el dibujo quede confuso con tantas anotaciones superficiales se pone en la zona superior de la lámina el símbolo predominante y sólo se ponen en el dibujo las tolerancias que son distintas a la predominante." 20

21. ESTADO SUPERFICIAL IGUAL PARAR TODAS LAS SUPERFICIES Si el estado superficial fuera igual para todas las superficies debe indicarse: a) A continuación de la marca de la pieza. b) Con una nota cerca del dibujo y del cajetín. 21

22. INDICACIONES EN LOS DIBUJOS. Para la mayoría de las superficies se exige el mismo estado de superficie y algunas de ellas no Indicación simplificada sobre la superficie cuando es una especificación compleja o cuando es espacio es limitado 22

23. MOLETEADOS DIN 82 El moleteado, operación de realizar sobre la superficie exterior unas estrías que impidan el deslizamiento, se realiza sin arranque de viruta con la ayuda de unos rodillos, llamados moletas, aplicadas tangencialmente a gran presión. La norma DIN 82 especifica diferentes formas de moleteado, en función de la disposición del relieve y a la dirección de las estrías del moleteado. Cada una de estas formas, con sus variantes respectivas, recibe un símbolo literal. 23

24. MOLETEADOS DIN 82 La indicación de un moleteado se indica con el signo general de acabado superficial, añadiendo la especificación de sus características sobre un trazo horizontal, la cuál incluirá: forma, paso, ángulo y norma. Los moleteados se representan utilizando el patrón de sombreado correspondiente con línea continua de trazo fino. Si la superficie moleteada se refiere a una parte limitada de la pieza, ésta deberá acotarse. Diámetro nominal es el indicado en el plano y corresponde con la dimensión resultante después de realizar el moleteado. El paso es la distancia entre los vértices de dos relieves consecutivos. Los pasos normalizados son: 0.5-0.6-0.8-1-1.2-1.6 mm. Angulo del perfil es el ángulo que forman los flancos de un relieve. Los valores normalizados son 90° y 105° . 24

25. TEMPLADO DE PIEZAS El proceso de templado incluye un calentamiento del metal hasta una temperatura determinada, un tiempo de espera en el horno y un enfriamiento rápido, con el fin de aumentar la resistencia a rotura y la dureza, principalmente de los aceros. La dureza deseada se especifica en las unidades adecuadas (unidades Brinell, Vickers, etc.) Ejemplos de dureza en unidades Vickers: 25

26. TEMPLADO DE PIEZAS Ejemplos de dureza en unidades Vickers: 26

27. TEMPLADO DE PIEZAS Ejemplos de dureza en unidades Vickers: https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Hardness- testing/Vickers#application 27

28. TIPOS DE ACABADOS Dependiendo de la función que han de desempeñar existen distintos tipos de superficies: 1. Superficies funcionales : Son aquellas que requieren un acabado muy fino para realizar su función adecuadamente. Generalmente son las superficies de contacto entre piezas. 2. Superficies de apoyo : Sólo requieren un desbaste para tener un buen apoyo. 3. Superficies libres : Que no tienen más función que la visual, por lo que es suficiente con que sea lisa y regular. 28

29. TIPOS DE ACABADOS 29

30. TIPOS DE ACABADOS 30

31. TIPOS DE ACABADOS 31

32. ANEXOS 32

33. ANEXOS Valores de rugosidad para distintas calidades de tolerancias de fabricación: 33

34. ANEXOS Valores de rugosidad para superficies con arranque de viruta: 34

35. ANEXOS Valores de rugosidad para superficies sin arranque de viruta: 35

36. CONCLUSIONES •Sólo se deberán dar indicaciones referidas a la rugosidad, sobremedidas de mecanizado, etc. cuando sea estrictamente necesario para el buen funcionamiento del sistema y sólo en las superficies que lo exijan. El especificar un estado superficial determinado en una zona donde no es necesario obliga al control de calidad de dicha especificación y aumenta los costes de producción de la pieza. •La indicación de estado superficial no es necesaria si el taller donde se producen las piezas las realiza con el estado superficial exigido. 36