Caracterización del Roping y determinación del grado de Roping
El efecto «roping» en las aleaciones de aluminio (AL) es un fenómeno de estructuración superficial que se produce en las chapas de aleación y los paneles de la carrocería de los vehículos. Un criterio de calidad relacionado es la formación de «Piel de naranja», que consiste básicamente en una ondulación indeseada de las superficies. La aparición de «roping» o estrías es un defecto visual que puede cuantificarse midiendo áreas extensas mediante perfilómetros de superficies 3D de Polytec, lo que permite una caracterización del grado de «roping» sin contacto, fiable y reproducible.
Sesión web «Caracterización de superficies de ultraprecisión y de superficies selladas»
Breve sesión web sobre la caracterización 3D de superficies de componentes mecanizados con mecanizado de ultraprecisión (UPM) y de sellado: desde texturas y acabados lapeados, rectificados con CNC o pulidos, entre otros.
El efecto «Roping» como aspecto superficial de las chapas de aluminio para los paneles de la carrocería de los coches
Además de otras ventajas, las aleaciones de aluminio permiten diseños estructurales ligeros y soluciones innovadoras para la reducción de peso en aplicaciones del sector de la automoción. En consecuencia, la demanda de aleaciones de aluminio está creciendo rápidamente para aquellas aplicaciones en las que la relación resistencia-peso es fundamental. Los productores de aluminio suministran al mercado aleaciones de aluminio en bruto que deben laminarse, estirarse y prensarse hasta obtener la forma adecuada. Como resultado de las operaciones de conformado, la estructura granular de las aleaciones se reorganiza, lo que provoca un aumento de la rugosidad de superficie y un aspecto de «Piel de naranja».
Causa de la formación de estructuras en forma de cuerda
En determinadas condiciones, la rugosidad de superficie puede consolidarse en estructuras más amplias, en forma de bandas o «Roping», que aparecen paralelas a la dirección de laminación y perpendiculares a la dirección de estirado. Por lo general, la anchura de estas estructuras oscila entre 0,2 y 2 mm, y su longitud, entre 10 y 30 mm. Las estructuras en forma de Roping pueden identificarse a simple vista y afean el aspecto de la superficie.
Determinación del grado de Roping mediante el parámetro « Sa »
Tras laminar y estirar una chapa de aleación de aluminio, la rugosidad de la superficie suele aumentar y aparecen estructuras en forma de cordones. Los parámetros de textura S de área (es decir, Sa, Sq) según la norma ISO 25178 pueden utilizarse para caracterizar esta nueva rugosidad de superficie. Hotz et al.¹ publicaron sus resultados de caracterización utilizando el parámetro Sa. El parámetro Sa describe la desviación media respecto al nivel de mínimos cuadrados y se corresponde con el parámetro Ra, Wa o Pa para la caracterización lineal. En general, los parámetros de textura S se definen para superficies limitadas en escala. Sin embargo, la norma ISO 25178-700 permite limitaciones de escala orientadas a la aplicación para el cálculo de los parámetros de textura S. Dado que las estructuras en forma de Roping tienen anchuras de varios milímetros, el parámetro Sa puede calcularse sobre tamaños de estructura limitados en escala.
1 W. Hotz, R. Müller, J. Timm, «Ropingmessung an Aluminium-Automobilaussenhautblech», Actas del congreso Werkstoffprüfung 2009: Fortschritte der Kennwertermittlung für Forschung und Praxis, eds. M. Borsutzki, S. Geisler, Stahleisen Verlag, Düsseldorf (2009) 365–370.
Elige con total confianza el perfilómetro de superficies adecuado: déjanos realizar un estudio de viabilidad con tu muestra.
Determinación del grado de la cuerda mediante las huellas de Roping
Como segundo método para determinar el grado de Roping, se puede aplicar la recomendación VDA 239-400 de la Asociación Alemana de la Industria Automovilística (GAAI), que utiliza una huella de la superficie. El método de la huella presenta muchas similitudes con la forma de hacer una copia de una tarjeta de crédito con letras en relieve: se coloca un papel sobre las letras y se frota con un lápiz para que las superficies en relieve queden visibles; las zonas más profundas permanecen claras y las más elevadas se oscurecen. Utilizando cinta adhesiva especialmente preparada, se toma una huella y se escanea a 300 ppp para obtener una imagen en escala de grises.
Con esta resolución, las pequeñas estructuras (rugosidad) que no son relevantes se filtran y dejan de ser reconocibles. Los valores de la escala de grises indican las alturas cuando el proceso de impresión se realiza correctamente. La imagen en escala de grises es evaluada por un software, que calcula el grado de Roping según la norma, desde 0 (sin Roping) hasta 9 (Roping muy marcado). Aunque este enfoque parece sencillo, requiere mucho trabajo, lleva mucho tiempo, carece de precisión y es propenso a errores. Estas desventajas se eliminan al utilizar los interferómetros de luz blanca de TopMap, disponibles en Polytec.
Para garantizar que los resultados de las mediciones sean comparables con la norma GAAI, los perfilómetros de superficies de TopMap cuentan con un algoritmo que prepara y exporta los datos para su posterior procesamiento con el fin de determinar el grado de ondulación. Además, la tecnología de medición de superficies integrada calcula el parámetro RK de acuerdo con la norma VDA 239-400 GAAI.
Los perfiladores de área amplia son los más adecuados para el análisis del Roping
Para la medición de componentes, la serie « Pro.Surf » ofrece el Perfilómetro óptico más eficiente, con una flexibilidad inigualable en cuanto a materiales, tamaño y complejidad de las muestras.
Descubre por ti mismo lo que Pro.Surf puede ofrecerte, solicitando una demostración en línea o alquilando directamente un sistema.
Tareas relevantes de medición de superficies
Otras aplicaciones de la metrología
Relatos y descargas
Descargas
Comenta tus necesidades con nuestros expertos
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.
