Guía rápida para el uso y mantenimiento de bloques patrón.

Introducción:

Los bloques maestros de precisión son herramientas estándar primarias vitales para el control de calidad dimensional en la fabricación de piezas y / o productos mecanizados. Como su nombre lo indica, los bloques patrón son piezas usualmente rectangulares o cúbicas fabricadas en aleaciones de acero, cerámica (usualmente circonio) o hasta tungsteno, que sirven como referencias dimensionales de distancias lineales, midiéndola entre 2 de sus caras opuestas. Cada tipo de material ofrece distintas prestaciones, así como diferentes costos para cubrir todas las necesidades de precisión en los trabajos de valuación dimensional.

Grados y Aplicaciones:

Existen varias clasificaciones internacionales que definen la precisión de los bloques patrón comerciales, y los fabricantes deben tener la capacidad de rastrear su proceso de fabricación hasta los laboratorios nacionales o internacionales que certifique los valores geométricos y de tolerancia de los productos. Mitutoyo Corporation de Japón es capaz de rastrear su proceso de producción de bloques patrón a los laboratorios nacionales NMIJ (National Metrology Institute of Japan), al NIST (National Institute of Standards and Technology) en Estados Unidos y al CENAM (Centro Nacional de Metrología) en México, entre muchos otros a nivel internacional.

Diferencias entre los materiales:

Los materiales más comunes son: aleación de acero, cerámica y aleación de tungsteno. Cada material ofrece diferentes propiedades mecánicas y térmicas, así como grados de tolerancia geométrica, y varían mucho en su costo, siendo usualmente los más caros los de cerámica, pero a la vez los de menor expansión térmica y más resistentes a daños como rayones o rebabas, mientras que los de acero suelen ser los de costo más accesible, aunque más susceptibles a las variaciones de temperatura o daños físicos.

Uso de los bloques patrón:

Los bloques patrón usualmente se consiguen en juegos de, desde 2 o 3 decenas hasta más de 100 piezas, y en pasos desde hasta una décima de micrómetro (dependiendo del grado), es decir 0.0001 mm (una diezmilésima de milímetro). Si bien uno podría estar tentado a conseguir tantos pasos como modelos lo más adecuado es verificar cuales son las medidas que más se revisarán y buscar la combinación de piezas más flexible para lograr estas medidas; busque la menor y mayor medida que necesite y evalúe la cantidad de pasos que mejor aproxime las medidas intermedias que usará.

Para poder lograr medidas intermedias lo que se hace es unir bloques de diferentes medidas hasta lograr la altura necesaria. Para unir los bloques se utiliza un proceso referido como wringing en inglés, que se puede traducir como “torcer”. Para unir bloques primero tenemos que seleccionar de mayor a menor los bloques que se necesitarían; por ejemplo, para lograr una altura de 45.6785mm se usarían los siguientes bloques (en mm): 25 + 17.5 + 1.17 + 1.008 + 1.0005.

Pasos para unir bloques patrón:

Antes de empezar, tome las siguientes consideraciones: intente utilizar la cantidad mínima de bloque posible.

0.- Recuerde dar tiempo de estabilización térmica si no está trabajando en un ambiente de temperatura controlada.

1.- Limpie las caras de medición y revise las caras por rebabas con un plano óptico. En caso necesario, limpie las superficies con piedra Cerastón* para mantenimiento de bloques.

2.- Aplique una pequeña cantidad de aceite sobre la cara de medición y distribúyela uniformemente. Limpie hasta prácticamente remover la capa; una película mínima se mantendrá sobre la superficie. Utilice un aceite mecánico delgado para evitar dejar residuos.

3.- Suavemente ponga en contacto las caras de los bloques patrón, con diferentes técnicas dependiendo el tamaño de los bloques patrón:

1. Bloques gruesos: ponga en contacto las caras de los bloques perpendicularmente entre sí, después gire ambos bloques aplicando una ligera presión (sentirá como se unen los bloques) y finalmente alineé las caras de medición.
2. Bloque grueso con delgado: coloque el borde del patrón delgado sobre un extremo del patrón grueso, deslice el patrón delgado sobre el grueso mientras presiona la superficie para alinearlos.
3. Bloques delgados: es importante primero haber alineado uno delgado sobre otro grueso para prevenir flexiones, después repita los pasos como en el punto b) y finalmente retire el grueso si es que no lo usará.

Revise el estado de la adhesión con un comparador óptico. Repita los pasos según sea necesario.

Mantenimiento:

Recordemos que los bloques se usan comúnmente para verificar los estándares de geometría lineal dentro de compañías de manufactura por lo que la confiabilidad de las medidas es prioritaria, y mantener en buen estado los bloques patrón debe ser una tarea cotidiana, pues problemas como la corrosión, la acumulación de rebabas o residuos o el maltrato de las piezas pueden comprometer seriamente los resultados. El mantenimiento programado, así como la certificación anual de los materiales es la clave para asegurar la consistencia en las mediciones.

Pasos recomendados para mantenimiento de bloques:

• Recuerde que los bloques maestros son instrumentos de alta precisión y como tales requieren ser manejados por personal capacitado en su uso.
• Guarde siempre los bloques en su correspondiente estuche y en un lugar seco y no expuesto al sol.
• Maneje sus bloques con guantes de algodón o guantes de latex para evitar la acumulación de grasa y/o sudor en las superficies de los bloques.
• Para remover suciedad de la superficie del bloque use aire comprimido y brochas suaves; para elementos más difíciles puede usar una solución de limpieza como soluciones de alcohol, tal cual las que se utilizan para limpiar lentes u elementos ópticos o electrónicos y que no dejen residuos al evaporarse, y papel de limpieza óptica para evitar rayones.
• Finalmente, utilice piedra CERASTON (piedra de alúmina) de Mitutoyo para remover rebabas y elementos acumulados que no se eliminan fácilmente con otros procesos, esto en conjunto con elementos solventes.
• Revise con un lente óptico (optical flat) para revisar si existen rebabas en el bloque.

Para mayor información contacte a su representante de ventas Yamazen o envíe un correo a info@yamazen.com.mx.