¿Por qué se mide la planicidad de una superficie?
Las tolerancias de planicidad en la tecnología de medición de superficies se definen para numerosas piezas fabricadas, ya que la planicidad es fundamental en muchas aplicaciones para garantizar el correcto funcionamiento de los componentes técnicos. Al ser la planicidad un parámetro esencial de las superficies, influye, por ejemplo, en las fugas de las superficies selladas de las bridas y los asientos de válvulas. En la óptica de precisión, donde se aplica el pulido óptico, la planicidad de, por ejemplo, los sustratos de vidrio, los espejos ópticos o los divisores de haz es uno de los indicadores de calidad más importantes.
Pero no solo la mecánica de precisión y los componentes ópticos utilizan ampliamente las tolerancias de planicidad. En la industria electrónica es importante saber si la planicidad de las placas de circuito impreso (PCB) se encuentra dentro de las tolerancias especificadas para garantizar la conectividad eléctrica al unir varias piezas, por ejemplo, mediante un proceso de soldadura. En el caso de superficies que se mueven unas respecto a otras, la planicidad de la superficie también puede afectar a los niveles de ruido y a la emisión sonora de los componentes. En pocas palabras, las tolerancias de planicidad influyen ampliamente en la fiabilidad, la funcionalidad e incluso el ruido de los productos.
Evaluación interferométrica de la planicidad de alta precisión
La cubeta de un espectroscopio infrarrojo es un componente fundamental fabricado con materiales ópticamente transparentes de alta calidad, lo que requiere un posicionamiento preciso dentro del conjunto mediante fijaciones mecánicas de gran precisión. Los interferómetros de luz blanca de TopMap miden los parámetros de posición y orientación de la ventana con respecto a la fijación, así como la planicidad de la superficie de la fijación y las alturas de los escalones verticales entre los distintos niveles de la cubeta.
TopMap Son interferómetros de luz blanca de barrido (WLI) que ofrecen una caracterización sin contacto de la forma, la altura de escaló y la textura, proporcionando la mejor resolución vertical independientemente del campo de visión. Con un área de 45 mm x 34 mm en una sola toma, incluso sin unión de imágenes, estos perfilómetros ópticos miden toda la cubeta en una sola medición en tan solo unos segundos.
En comparación con las técnicas de medición táctiles, que tocan mecánicamente la superficie en posiciones de medición específicas, la medición óptica Full-field de la cubeta incluye casi un millón de puntos de medición.
La planicidad según la norma ISO y cómo se calcula
En general, la planicidad geométrica en metrología se define como la diferencia entre dos planos paralelos en todos los puntos de medición registrados. Sin embargo, existen diferentes normas ISO que difieren en la forma de calcular dichos planos paralelos. Para poder comparar los resultados de las mediciones de planicidad superficial obtenidos con distintos sistemas y tecnologías de medición, es importante remitirse a una norma ISO concreta.
La norma ISO 1101 establece que la distancia entre dos planos paralelos debe ser lo más pequeña posible, siempre que se incluyan todos los puntos de medición. En la norma ISO 12781, la planicidad se define de forma mucho más general como la distancia entre el punto mínimo y el punto máximo de dos planos, distancia que depende de las correcciones de forma aplicadas previamente.
Independientemente de la norma ISO utilizada, es importante eliminar eficazmente los valores atípicos del conjunto de datos para evitar que unos pocos picos aislados dominen el resultado de la medición.
Medición de la planicidad de superficies (escaneo por coherencia óptica)
Tecnologías de medición de planicidad de área y sin contacto, como la tecnología de barrido de coherencia que utiliza la interferometría de luz blanca , cubren de forma fiable toda la superficie de la muestra en una sola toma. Al obtener millones de puntos de medición en un instante, la medición óptica de la planicidad permite detectar piezas defectuosas como «nOK» en una fase temprana de la producción.
Incluso los componentes blandos o muy finos permiten una evaluación fiable de la planicidad, ya que la superficie sometida a prueba no se deforma, sino que se mide de forma no invasiva. Las mediciones de planicidad superficial de área son ideales para el Control de calidad o la inspección al 100 % en la producción.
Ventajas de la medición óptica de la planicidad de superficies
La medición de la planicidad se lleva a cabo normalmente mediante perfilómetros táctiles o de forma sin contacto (ópticamente). Los sistemas de medición táctiles, como las máquinas de medición por coordenadas (CMM), se utilizan a menudo para medir la planicidad de piezas de gran tamaño y en aquellos casos en los que es necesario caracterizar múltiples tolerancias dimensionales, geométricas o de posición.
Sin embargo, las mediciones con CMM suelen llevar mucho tiempo, ya que se trata de una medición punto por punto. A menudo se opta por una mayor separación entre puntos para ahorrar tiempo de medición. No obstante, este enfoque implica que se pasarán por alto las desviaciones locales de la forma.
Comprobación automatizada de la tolerancia de planicidad para el análisis de «aprobado/suspendido»
Para garantizar que cada pieza cumpla con las tolerancias de planicidad y, por lo tanto, con los criterios de calidad, se puede implementar una rutina de medición para un Control de calidad al 100 %. Las opciones de software personalizadas permiten adaptarse a necesidades específicas de ensayo y a mediciones rutinarias, de modo que se puedan almacenar y ejecutar recetas de medición sencillas. Al establecer tolerancias de planicidad individuales y compararlas inmediatamente con el valor medido, se obtienen resultados de «bueno» o «malo». SaSi se detecta una simple variación en la colocación, la evaluación se adapta automáticamente a la nueva posición gracias al reconocimiento automático de patrones. Esto garantiza una alta reproducibilidad incluso en entornos exigentes.
Tus opciones de WLI para medir la planicidad
Pro.Surf+
Perfilómetro óptico multisensor que combina la medición de la forma en grandes superficies con el análisis integrado de la rugosidad. El sistema « Pro.Surf+ » ofrece resultados rápidos y trazables sobre la forma y la rugosidad en un único sistema listo para la producción.
Pro.Surf
Pro.Surf Es un sistema telecéntrico WLI/CSI para la medición rápida y sin contacto de formas y topografías. Gracias a su amplio campo de visión, resulta ideal para piezas y bandejas de gran anchura, incluso a escala nanométrica.
Metro.Lab
Metro.Lab Es un perfilómetro de superficies compacto y de amplio campo de medición. Combina un alto rendimiento de medición con un tamaño reducido, lo que lo hace ideal para aplicaciones en las que el espacio o el presupuesto son factores importantes, pero que aún así requieren datos de superficie 3D fiables.
Elige con confianza el perfilómetro de superficies más adecuado: aprovecha las ventajas de nuestro enfoque «Try before buy ».
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Empecemos con una breve charla sobre sus piezas, tolerancias y flujo de trabajo; y, si resulta útil, podemos añadir un estudio de viabilidad, un servicio de mediciones por encargo ( PolyMeasure ) o una prueba de PolyRent como siguientes pasos opcionales.
