Bloc patró (metrologia)
Els bloc patró (també denominats patrons Johansson, o blocs Jo) són un sistema per a produir llongituts de precisió. El bloc patró individual és un bloc metàlic o ceràmic que ha segut rectificat en precisió i lapeado fins a alcançar una gruixa específica. Els blocs patró vénen en sets de blocs d'un conjunt de llongituts estàndar. Per al seu us, els blocs s'apilen de manera d'obtindre la llongitut desijada.
Una característica dels blocs patró és que poden ser juntats en una incerteza dimensional molt menuda. Els blocs es junten per mig d'un procés d'esmonyida denominada wringing, per mig del qual les seues superfícies ultra-planes s'adherixen entre sí. Varis blocs patró es poden adossar d'esta manera per a crear llongituts precises en un determinat ranc. Per eixemple si s'utilisen 3 blocs d'un set de 30 blocs es poden obtindre 1000 llongituts des de 3.000 a 3.999 mm en passos de 0.001 mm. Els blocs patró varen ser inventats en 1896 pel maquiniste suec Carl Edvard Johansson.[1] Els mateixos són utilisats com a valor de referència per a calibrar equips de medició utilisats en els tallers d'operacions mecàniques, tals com micrómetros, regla de sens, calibres, i rellonges comparadors (quan li'ls utilisa per a realisar inspecciones). Els blocs patró són el principal mig d'estandardisació de llongituts utilisat per l'indústria.[1]
Descripció
Un bloc patró és un bloc de metal o ceràmica en dos cares opostes exactament planes i paraleles, separades per una distància molt precisa. Els blocs estàndar són construïts en aleacions d'acers durs, mentres que els blocs per a calibració a sovint són de carbur de tungsteno o carbur de cromo perque són més durs i es desgasten menys.[2] Els blocs patró es comercialisen en sets de blocs de vàries llongituts, junt en dos blocs de protecció, per a permetre obtindre una àmplia varietat de llongituts estàndar en apilar-los. La llongitut de cada bloc patró és a penes més curta que la llongitut nominal estampada en el mateix, perque la llongitut estampada inclou la llongitut d'una película wring, una película molt prima de lubrificant que separa les cares de dos blocs adjacents en apilar-los. La gruixa de la película wring és de 25 nm.[3] La llongitut nominal calibrada és també denominada llongitut interferométrica.[4]
Per al seu us, s'extrauen els blocs del set, se'ls lleva el seu recobriment de protecció (vaselina o oli) i li'ls adossa entre sí per a obtindre una torre en la dimensió requerida. Els blocs són calibrats en precisió a una temperatura de 20 C i li'ls deu mantindre a dita temperatura en realisar medicions. D'esta manera es mitiguen els efectes d'expansió tèrmica. Els blocs de protecció, construïts d'un material més dur com per eixemple carbur de tungsteno, es coloquen en cada extrem de la torre, sempre que siga possible, per a protegir els atres blocs de que es danyen pel seu us.
Els operadors de màquines ferramentes tracten d'utilisar una pila formada per la menor cantitat possible de blocs per a minimisar l'acumulació de incertezas. Per eixemple, una torre que es pot armar en dos blocs és preferible a una torre que medix la mateixa llongitut pero que s'arma apilant quatre blocs adossats. La llongitut de cada bloc posseïx una llongitut en una precisió d'unes poques millonèsimes de cm, per lo que apilar-los introduirà una incerteza acumulativa.
Wringing
Es denomina wringing al procés d'adossar dos blocs de forma tal que les seues superfícies s'adherixquen entre sí. Blocs que han segut adossats correctament poden soportar una força d'arrancada de 300 N.[5] Encara que es desconeix en exactitut el mecanisme que produïx el wringing,[5][6] es creu que és una combinació de:[4][5] La pressió d'aire eixercix força sobre abdós blocs a causa de que l'aire en la juntura ha segut expulsat. La tensió superficial entre l'oli i el vapor d'aigua que es troben entre els blocs. l'atracció molecular que ocorre quan dos superfícies molt planes es posen en contacte. La força fa que els blocs patró s'adherixquen encara si no tenen lubrificants sobre les seues superfícies, i en buit. Es creu que els últims efectes són els més importants.[4]
El magnetisme no participa d'este fenomen.
Per a que es manifeste el wringing es deu procedir de la següent manera (vore dibuix adjunt):[4]
- Es passa el bloc sobre un feltre embebido en oli.
- Es neteja tot restant d'oli de la superfície del bloc utilisant un drap sec.
- S'esgola el bloc en forma perpendicular a l'atre bloc aplicant una pressió moderada fins que formen una creu.
- Finalment es trencada el bloc fins que es trobe alineat en l'atre bloc.
Referències
- ↑ 1,0 1,1 Doiron & Beers 2009, pàg. 1–4
- ↑ Doiron & Beers 2009, p. 12
- ↑ Doiron & Beers 2009, p. 4
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Doiron & Beers 2009, pàg. 138-139
- ↑ Krar, Gill & Smid 2005, p. 98.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Bloque patrón (metrología)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.