Comparadores y patrones de rugosidad

Los comparadores y los patrones de rugosidad son dispositivos de comparación y de calibración utilizados para la evaluación cualitativa de superficies mecanizadas y para la verificación metrológica de rugosímetros. Se dividen en dos categorías principales: los comparadores visual-táctiles, placas metálicas con superficies mecanizadas a rugosidades definidas para la comparación directa con la pieza, y los patrones de calibración, perfiles sinusoidales o específicos calibrados con trazabilidad metrológica para la verificación de las prestaciones de rugosímetros portátiles y perfilómetros de sobremesa. Son accesorios esenciales en los laboratorios de calidad, en los talleres mecánicos y en los centros de calibración.

Comparadores visual-táctiles

Los comparadores visual-táctiles son placas metálicas normalizadas con porciones de superficie mecanizadas mediante distintos procesos (torneado, fresado, rectificado, lapeado, electroerosión, chorreado) y con rugosidades definidas (Ra típicos de 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3 y 12,5 µm). El operario compara visualmente y al tacto la superficie de la pieza con las porciones del comparador e identifica la rugosidad más próxima. Es un método rápido y de bajo coste, adecuado para controles de recepción preliminares en taller o para estimaciones previas. Existen comparadores para metal, para materiales plásticos y para superficies pintadas. Las normas de referencia son la ISO 2632 y la VDI/VDE 2601.

Patrones de calibración

Los patrones de calibración para rugosímetros se caracterizan por perfiles periódicos (sinusoidales, triangulares, en escalón) con amplitud y periodo certificados, y por perfiles aperiódicos (referencia para Ra y Rz). Se producen por fresado de precisión, electroerosión (EDM, electro-discharge machining) o galvanizado sobre sustratos metálicos, con trazabilidad metrológica ISO 17025. La verificación del rugosímetro consiste en explorar el patrón y comparar el valor leído con el valor certificado; desviaciones superiores a la tolerancia admitida indican la necesidad de calibración, de sustitución de la punta o de intervención en el sistema de amplificación.

Tipos de perfiles patrón

Los patrones de calibración más utilizados son: perfiles sinusoidales con amplitud calibrada (para Ra: 0,1; 0,4; 1; 2 y 6 µm típicos) y periodo definido (para la verificación de Rsm y de los filtros); perfiles en escalón (para la verificación de la altura de escalón y de Rt); referencias para el control de la punta del palpador (radio, integridad); perfiles tomados de productos reales (también sintéticos, para comparaciones entre instrumentos distintos). Los patrones están protegidos por estuches dedicados y deben manipularse con cuidado para evitar deformaciones o contaminación.

Aplicaciones

Los comparadores visual-táctiles se utilizan en taller para la clasificación preliminar de superficies mecanizadas, en las recepciones rápidas de lotes de piezas y en la formación de operarios e inspectores de calidad. Los patrones de calibración son indispensables para la verificación periódica de los rugosímetros (mensual o trimestral según la intensidad de uso), para la calibración periódica con informe ISO 17025 y para la verificación de la correcta instalación y puesta a punto de los perfilómetros de sobremesa.

Normas de referencia

Las normas principales son: ISO 5436-1 (patrones de calibración para rugosidad), ISO 12179 (verificación de prestaciones de los rugosímetros), ISO 2632 (patrones visual-táctiles) y DIN 4769 (galgas de rugosidad). La conservación de los patrones en ambiente controlado (humedad, polvo, golpes) preserva la geometría del perfil. La recalibración periódica del propio patrón (recalibrado del perfil) se exige típicamente cada 12-24 meses en los patrones de precisión, según la frecuencia de uso y las indicaciones del fabricante.

Criterios de elección

La elección del patrón adecuado depende del rango de rugosidad típico de las mediciones (para cubrir los valores de interés), del número de valores discretos necesarios, de la precisión requerida (patrones económicos para el control cualitativo, patrones de precisión calibrados ISO 17025 para aplicaciones metrológicas) y de la compatibilidad con el rugosímetro (algunos están dedicados a tipos específicos de puntas).