4 pasos clave para superar los defectos de la superficie del material

¿Qué significa" defecto libre" ¿realmente quiso decir?

Un problema fundamental surge cuando un dibujo de ingeniería dice&"Sin defectos &",&"Sin residuos &",&"Sin aceite, grasa ni partículas &" ;," sin migas" ;," sin rayones" o indica de otro modo que un defecto de la superficie del material es inaceptable. Los dibujos suelen estar marcados con características como" sin líneas de dibujo" ;," sin ranuras" y&"sin líneas de matriz longitudinales &".

El problema con estas solicitudes es, cuando mira la superficie de la pieza, ¿qué significa esto realmente?

Si observa detenidamente cualquier superficie, encontrará defectos. (¿Alguna vez miraste tu piel en un espejo normal y luego miraste tu piel con una lupa de 10x? Esto es cierto incluso para el trabajo en metal más preciso.

Diferencias a nivel micro

Desde un punto de vista microscópico, la superficie puede tener líneas que no son visibles con un aumento de 10x, pero que parecen valles importantes cuando se examina con un aumento de 50x. La superficie del tubo de corte puede parecer uniforme con un aumento de 10 x, pero los defectos en la disposición de los granos se revelarán utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM) con un aumento de 500 x.

Con un aumento muy alto, casi todos los materiales tienen problemas de superficie. Sin embargo, cuando se requiere que una superficie esté" libre de defectos" ;, los dibujos a menudo no especifican con qué cuidado se debe inspeccionar la superficie de una pieza o, lo que es más importante, con qué cuidado será inspeccionada por el cliente.

Entonces, ¿cómo superar el problema de los defectos de la superficie del material? ¡Aplica estos cuatro pasos!

1. Determine el aumento

Para asegurarse de que las piezas se inspeccionan con el nivel de detalle adecuado, es importante determinar el aumento de la superficie del material que debe comprobarse. La ampliación es la relación entre el tamaño aparente de un objeto&(o su tamaño en una imagen) y su tamaño real, expresado como 5x, 10x, 20x, 50x, etc.

Al indicar la tasa de aumento en el dibujo, usted y su proveedor obtendrán un nivel acordado que se puede utilizar para medir si la superficie del material&satisface sus necesidades.

Pero, ¿qué se debe tener en cuenta al especificar la ampliación?

Al seleccionar el nivel de aumento, también es importante que sea significativo para el uso final. Dado que una inspección más detallada aumenta el costo, debe asegurarse de no sobre-diseñar piezas y requerir acabados de superficie que excedan sus requisitos, lo que puede exceder su presupuesto.

Por ejemplo, puede resultar excesivo comprobar la pieza con un aumento de 100 si las pequeñas ranuras en el tubo o la varilla no afectan el rendimiento de la pieza. Sin embargo, si está produciendo rodamientos de bolas que se utilizarán en piezas críticas de aeronaves, es posible que se requieran altos niveles de aumento para garantizar la funcionalidad y cumplir con los requisitos de seguridad.

Considere el ángulo de la fuente de luz

Tenga en cuenta que el ángulo de la fuente de luz también afecta la apariencia de la superficie del material a un nivel microscópico.

El ángulo de la luz puede causar sombras y reflejos que pueden aumentar o disminuir el tamaño percibido de las líneas de dibujo, grietas, ranuras, abolladuras y otros defectos del acabado de la superficie. El ángulo también puede cambiar la apariencia u ocultar la presencia de decoloración.

Los microscopios de luz pueden depender de una variedad de fuentes de luz, como lámparas circulares, fibras ópticas integradas, tubos fluorescentes paralelos e incluso lámparas retroiluminadas, todas las cuales proyectan sombras diferentes.

3. Identificar la temperatura de color de la luz.

Otra variable es la temperatura de color de la luz, que es una forma más holística de mirar la fuente de luz en lugar de simplemente identificar si el microscopio utiliza iluminación LED, fluorescente o incandescente.

Esta propiedad de la luz visible está representada por kelvin (K). Las temperaturas superiores a 5.000 K se denominan colores fríos (azul-blanco) y las temperaturas más bajas (2.700-3.000 K) se denominan colores cálidos (amarillo-blanco a rojo).

La diferencia de temperatura de color afectará la apariencia de la superficie de las piezas. Esto puede dar lugar a inconsistencias en:

¿Cómo pueden dos personas mirar la misma parte con diferente luz? ¿Cómo pueden ver y describir la superficie del material?

En una foto o video compartido, la aparición de una superficie cuyo propósito explícito es confirmar cómo debe verse la parte""

Considere la presencia de luz

Sin embargo, otra variable a considerar es que no hay luz en absoluto o, más específicamente, no hay luz como en el caso de SEM.

Toda microscopía implica mirar objetos y / o áreas de su superficie que no son visibles a simple vista. Los microscopios de luz usan difracción, reflexión o refracción de haces de luz visible para crear imágenes.

Sin embargo, SEM examina una muestra escaneándola con un haz de electrones enfocado que se refleja en la topografía de la muestra¶ producir una imagen tridimensional del objeto y / o superficie. En otras palabras, para el ojo humano, SEM observa partes en completa y total oscuridad.

Esto significa que no hay efectos de sombra confusos.

¿SEM es adecuado para su aplicación?

Debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho más pequeña que la de la luz visible, el SEM puede producir muchos más detalles con una resolución mucho más alta que la producida por un microscopio óptico. Además, SEM tiene una profundidad focal mayor y, por lo tanto, una imagen en 3D más detallada.

Sin embargo, SEM tiene grandes desventajas, incluida la fuente de electrones, la lente y la muestra deben estar en un vacío. SEM también es muy caro, complejo y difícil de usar para aplicaciones diarias.

Además, debido a que SEM es fundamentalmente diferente de los métodos de microscopía ordinarios, SEM no se puede comparar con lo que ve el ojo utilizando métodos de microscopía óptica más típicos. Por lo tanto, si bien el nivel de detalle generado por SEM es asombroso, es incompatible con los recursos típicos de una fábrica o tienda.

Esto significa que al requerir nivel SEM" sin defectos" es poco realista, al menos por ahora.

Pensar en ello ahora ayuda a garantizar la calidad en el futuro.

La buena noticia es que siempre puede y debe especificar niveles de aumento para las superficies de las piezas utilizando métodos de microscopía más típicos.

Los microscopios de luz ordinarios pueden medir desde 5x hasta 50x, y existen otras opciones más avanzadas. Por ejemplo, Metal Cut Corporation tiene un microscopio óptico capaz de aumentar hasta 200 veces, y nuestro equipo de inspección por video puede mostrar un mayor nivel de detalle.

Lo más importante es tener en cuenta las superficies de los materiales, el aumento y cómo se relacionan con los requisitos de uso final en las primeras etapas del proceso de fabricación, por ejemplo, cuando realiza dibujos o completa RFQS. Esto no solo lo ayuda a evitar problemas, sino que también ayuda a garantizar que sus piezas pasen la inspección y satisfagan sus necesidades.

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