Conceptos Fundamentales de Metrología
Tolerancia: Intervalo de valores de una característica que son considerados admisibles para asegurar la funcionalidad. Surgen de las especificaciones de diseño de un producto para permitir su evaluación y control.
Trazabilidad: Propiedad del resultado de una medición o de un patrón tal que pueda relacionarse con referencias determinadas, generalmente a patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena ininterrumpida de comparaciones, teniendo en cuenta todas las incertidumbres determinadas.
Incertidumbre: Cuantificación de la precisión en la medida, o estimación del posible error.
Patrón: Medida materializada, instrumento de medida, material de referencia o sistema de medida destinado a definir, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para que sirvan de referencia.
Calibración: Conjunto de operaciones que establecen, en condiciones específicas, la relación entre los valores de una magnitud indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los valores representados por una medida materializada o por un material de referencia, y los valores correspondientes de esa magnitud realizados por patrones.
Intercambiabilidad: Posibilidad de tomar al azar un lote de piezas semejantes, terminadas y verificadas; una cualquiera de ellas para realizar un ensamblaje, sin que haya necesidad de realizar ningún trabajo de ajuste, y a la vez estar seguro de que al terminar el conjunto funcione correctamente.
Criterios de Selección de un Equipo de Medida
- Factor económico
- Exactitud
- Equipo de medida
- Precisión
- Campo de medida
Clasificación de los Equipos de Medida Dimensional
Procesos de Fusión y Moldeo
Contracción en los Procesos de Fusión y Moldeo
La contracción es un fenómeno que ocurre durante el enfriamiento y solidificación del material fundido. Es crucial considerarla en el diseño del molde para obtener la pieza con las dimensiones deseadas.
Clasificación de los Procesos de Fusión y Moldeo
Aspectos a Considerar en el Diseño de un Modelo para Fusión y Moldeo
Aspectos a tener en cuenta en el diseño del modelo:
- Sobredimensionamiento por contracción (tolerancia de contracción)
- Sobredimensionamiento para operaciones de acabado
- Imposibilidad de reproducción de todos los detalles
- Prever la extracción del propio modelo (ángulos de salida)
- Prever alojamiento de núcleos o corazones.
Moldeo de Fundición por Inyección (Die Casting)
- Proceso de fundición de molde permanente.
- Se inyecta el metal fundido en la cavidad del molde a alta presión (7 – 350 MPa).
Máquina:
- Mantiene cerradas las dos mitades del molde (fuerza de cierre).
- La presión se mantiene durante el enfriamiento y la solidificación.
- La fuerza de cierre limita el tamaño de la pieza.
Molde:
- Placas donde se ha mecanizado la cavidad (una móvil y otra fija).
- Acero de herramientas (aleados) y/o refractarios.
- Expulsores: sistema de extracción de la pieza.
- Respiraderos: orificios de evacuación de aire y gases.
- Sistema de refrigeración y lubricación.
- Cavidad única o múltiple.
Preguntas y Respuestas sobre Metrología y Fundición
Las respuestas correctas están marcadas en azul.
- Son características técnicas de un equipo de medida:
- a) Fabricante, modelo.
- b) Temperatura de trabajo.
- c) Número de serie, código.
- d) División de escala, resolución, precisión.
- La comparación de las medidas que facilita un equipo de medición respecto a las de un patrón de referencia se denomina:
- a) Tolerancia dimensional.
- b) Trazabilidad.
- c) Calibración.
- d) Metrología dimensional.
- ¿Qué es una medida trazable?
- a) Aquella que ha sido comparada con un bloque patrón.
- b) Aquella que añade a la lectura del equipo la información metrológica del proceso de medición.
- c) Aquella realizada con un equipo calibrado.
- d) Aquella realizada mediante al menos la toma de 10 medidas.
- El ciclo de mejora continua de Deming establece que debemos…
- a) Identificar, actuar, verificar, realizar.
- b) Planificar, actuar, verificar, realizar.
- c) Planificar, realizar, verificar, actuar.
- d) Realizar, verificar, planificar, actuar.
- La incertidumbre en la medida es…
- a) La diferencia entre la medida observada y la medida real.
- b) El intervalo donde se encuentra con alta probabilidad el valor verdadero de la medida.
- c) El intervalo de inexactitud de la medida.
- d) La diferencia entre la medida observada y la tomada respecto a un bloque patrón.
- En la compra, a la hora de seleccionar el equipo de medición adecuado para evaluar una tolerancia, ¿qué criterio deberíamos adoptar?:
- a) Actuaremos según la relación: 3 ≤ T/2U ≤ 10
- b) Seleccionaremos el equipo de medida con el criterio que proporcione la incertidumbre más baja.
- c) Actuaremos según la relación 2 ≤ T/3U ≤ 10.
- d) Seleccionaremos el equipo de mayor exactitud que exista.
- La metrología como ciencia cobra importancia porque…
- a) Es el fundamento de cualquier tecnología que se basa en la medida, puesto que ésta es el principio básico de comunicación entre diseñador y fabricante.
- b) Los actuales avances tecnológicos exigen cada vez mayor exactitud en las medidas.
- c) Es la encargada del estudio y aplicación de las medidas.
- d) Los sistemas de medición de la cadena productiva de cualquier proceso industrial detectan y corrigen posibles problemas dimensionales en la producción.
- Los patrones se emplean para…
- a) Calcular la Incertidumbre y tolerancia de un equipo de medida.
- b) Definir una verificación y su comunicación industrial.
- c) Calibrar y verificar un equipo de medida
- d) Programar una calibración y definir su calidad.
- La tolerancia es…
- a) Intervalo que el diseñador propone de inexactitud en el fabricado para diferenciar los productos malos de los buenos.
- b) Intervalo donde se encuentra con una alta probabilidad el valor de la medida.
- c) La diferencia entre el Juego máximo y el Apriete máximo.
- d) Diferencia en valor absoluto de la desviación máxima y mínima.
- En un proceso de control metrológico donde el intervalo de tolerancia es de 80 micras, que proceso de meditación sería más aconsejable en función de su incertidumbre de medida:
- a. ± 15 micras
- b. ± 5 micras
- c. ± 25 micas
- d. Ninguna de las anteriores.
- La aptitud de un equipo de medida para dar respuestas próximas al verdadero valor de la magnitud medida se denomina:
- a. Precisión
- b. Exactitud
- c. Resolución
- d. Repetitividad
- Los defectos de origen geométrico en una pieza se producen por:
- a. Precisión de las máquinas y herramientas empleadas en su fabricación
- b. Nivel de desgaste de las herramientas y utillaje requerido en su fabricación
- c. Deformaciones de las piezas por geometría o rigidez de su sujeción
- d. Todas las anteriores son válidas
- Las tolerancias generales de fabricación se aplican en:
- a. En todas las cotas funcionales de las piezas
- b. En las dimensiones sin tolerancias específicas
- c. Cuando no aparecen tolerancias en los planos de fabricación
- d. Siempre que haya dudas entre el diseñador y el fabricante
- ¿Qué ventajas se dan en el proceso de fundición por moldeo al vacío?
- a. Rapidez del proceso
- b. Reutilización de la arena
- c. Bajo coste de operación
- d. Alta precisión dimensional
- Entre las ventajas que dispone los procesos de conformación por Fusión y Moldeo destacan las siguientes:
- a) Fabricación de piezas complejas con acabados superficiales muy buenos, y buena precisión dimensional.
- b) Fabricación de piezas de diversos tamaños y peso.
- c) Ofrece propiedades mecánicas muy buenas.
- d) Procesos adaptables tanto para producción en serie como para piezas únicas.
- El modelo utilizado en el método de moldeo por arena:
- a) Presenta dimensiones idénticas a la pieza a reproducir.
- b) Presenta dimensiones mayores que la pieza a reproducir.
- c) Presenta dimensiones mayores que el molde.
- d) b) y c) son ciertas dependiendo del tipo de metal a fundir.
- Son métodos de fusión y moldeo en molde desechable:
- a) Moldeo en coquilla.
- b) Moldeo a la cera perdida.
- c) Moldeo al vacío.
- d) Ninguna de las anteriores.
- El molde permanente:
- a) Para pequeñas series de piezas, es un proceso económico.
- b) Consigue una solidificación más rápida de la pieza que en el moldeo con arena.
- c) Consigue buenos acabados superficiales.
- d) Es normalmente metálico.
- Los aspectos que debemos de tener en cuenta en el diseño de un modelo, entre otros son:
- a) Que tenga el mismo tamaño que la pieza a fabricar.
- b) Que solo se sobredimensione si debemos a la pieza darles operaciones de acabados superficiales.
- c) Que solo se sobredimensione si debemos a la pieza darles operaciones de acabados de tolerancias estrechas.
- d) Que se sobredimensione por el efecto de la contracción (tolerancia de contracción).
- Los factores que afectan a la operación de vaciado o colada son:
- a) Temperatura de vaciado, Velocidad de vaciado y Tiempo de vaciado.
- b) Temperatura de vaciado, Turbulencia, y Velocidad de vaciado.
- c) Turbulencia, Temperatura del molde y velocidad de vaciado.
- d) Velocidad de vaciado, Turbulencia y Temperatura de fusión (sobrecalentamiento).
- Los moldes son elementos que:
- a) Contienen la cavidad geométrica cuya forma determina la pieza a conformar.
- b) Contienen una cavidad geométrica de igual tamaño que la pieza a conformar.
- c) Pueden ser abiertos, cerrados y/o mixtos.
- d) Se clasifican en desechables y permanentes.
- La fundición por inyección….
- a) Dispone de alta velocidad de producción.
- b) Produce piezas con buenas propiedades mecánicas.
- c) Se puede clasificar en los de cámara fría y caliente.
- d) Los moldes son desechables.
- Los moldes desechables tienen entre otros inconvenientes:
- a) Más costosos que los permanentes y limitaciones para conformar algunos materiales.
- b) Velocidad de producción limitada, se destruye para retirar la pieza y limitada calidad superficial.
- c) Limitada calidad superficial, se reutiliza pocas veces.
- d) Limitaciones para conformar algunos materiales, la forma de la pieza queda limitada a la apertura del molde.
- La fundición en arena o moldeo en arena se caracteriza por:
- a) Disponer de un molde desechable.
- b) La colada se realiza por presión.
- c) La colada se realiza por gravedad.
- d) El molde es reutilizable en algunos casos.
- La fundición en cascara tiene como ventajas:
- a) Bajo costo del equipamiento.
- b) Alta tasa de producción.
- c) Buena precisión dimensional.
- d) Piezas muy complejas e intrincadas.
- La fundición en cascara tiene como desventajas:
- a) Restricciones de tamaño de piezas.
- b) Modelo costoso.
- c) Elevado coste del equipamiento.
- d) Duración del proceso.
- La fundición en coquilla:
- a) Deja un buen acabado superficial y buena precisión dimensional.
- b) El costo del molde es elevado.
- c) Se emplea en la fabricación de bielas, pistones…
- d) Se emplea en cualquier metal o aleación.